斜耳片连接件应力强度因子表达式的计算研究

运用Ansys有限元软件,建立对称斜耳片受纵向拉载的有限元模型。在边界条件的设定时实现在耳孔面上施加符合实际情况的余弦分布载荷;通过分析耳片无量纲裂纹长度a/R1、外内径比R2/R1及耳孔内径值R1对应力强度因子值的影响,拟合得到对称斜耳片受纵向拉伸载荷的耳孔单边裂纹尖端应力强度因子表达式,并通过相应的剩余强度试验进行验证。其方法可用于其他形式耳片或类似结构的应力强度因子表达式的求解。

铝合金耳片连接件结构参数对其断裂特性影响的有限元法模拟

建立了7000系列铝合金含孔边穿透裂纹斜耳片连接件的三维有限元模型,模拟研究了单边裂纹与双边裂纹两种损伤模式下耳片外内径比值、斜切角、裂纹长度等结构参数对裂纹尖端I型应力强度因子KI值的影响规律。结果表明:在相同等效裂纹无量纲长度下,单边裂纹与双边裂纹两种损伤模式的裂尖KI值随裂纹扩展或斜切角增加的变化规律基本一致;外内径比值大于2的耳片有利于进行损伤容限设计及检查;在相同的裂纹长度下,斜切角15°至25°左右的耳片裂纹扩展速率比直耳片的有明显下降。