用裂纹张开位移全场拟合法求应力强度因子-边裂纹问题

从一组给定的裂纹张开位移 (COD)资料求应力强度因子 (SIF)的好方法应具有以下特征 :( 1)这个方法应最大限度地利用已知的COD信息 ;( 2 )数值计算只包含位移量 ;( 3)后处理简单 ;( 4 )所得到的SIF的误差可由COD资料本身的误差来估计 .该文将求内裂纹SIF的COD全场拟合法扩充应用到边裂纹问题 ,该方法具有上述优点 .对几种典型的边裂纹用边界元法得到的COD资料 ,用这种方法得到了可靠性高、一致性好的SIF 。

三维裂纹扩展轨迹的边界元数值模拟

提出了一种对三维裂纹扩展轨迹进行数值模拟的新方法。采用一种新的具有C1连续性、高精度的单节点二次边界单元 ,使边界元 (BEM )的分析效率和裂纹张开位移 (COD)、应力强度因子(SIF)的精度大大提高。采用裂纹张开位移全场拟合法 (GCDFP)求出裂纹面前缘的SIF ,所得到的SIF达到与所用的COD资料同样的精度。使用Paris公式求出裂纹前缘各点的裂纹扩展增量 ,并用三次B样条函数对这些增量进行拟合 ,得到新的光滑裂纹前缘。根据以上思想方法 ,开发了具有较高的计算效率和精度的数值模拟软件。此软件可以自动跟踪裂纹扩展 ,得到裂纹扩展的轨迹。运用该软件对椭圆和矩形裂纹的扩展轨迹进行了数值模拟。其结果与理论上的预言完全一致 ,裂纹最后都趋于一个圆裂纹 。

基于SINTAP的管线钢X70断裂韧度CTOD分布规律及检验分析

依照英国BS7448和挪威船级社DNV-OS-F101标准对管壁厚18.0 mm的X70级气体保护焊环焊管热影响区进行断裂韧度CTOD(crack tip opening displacement)试验,并应用数理统计方法对试验结果进行了分布拟合检验.文中分别采用了柯尔莫哥洛夫检验法和A2-W2检验法对试验结果进行了拟合检验和对比分析,得到了该X70钢焊接接头热影响区CTOD分布规律.结果表明,应用A2-W2检验法进行拟合检验的敏感度较高,且断裂韧度数据拟合较好的统计分布函数为Weibull分布函数,可结合欧洲工业完整性评定程序(SINTAP)的可靠性评定方法,计算得X70钢焊接接头热影响区CTOD断裂韧度概率密度分布函数.