高频谐振载荷作用下疲劳裂纹尖端变形场分析

摘要：

为研究高频谐振式疲劳裂纹扩展试验中,带有Ⅰ型预制裂纹的CT紧凑拉伸试件裂纹尖端位移、应变场的变化规律,利用动态有限元方法,采用ANSYS和MATLAB软件编写程序,计算了CT试件在高频恒幅正弦交变载荷作用下,在一个应力循环及裂纹扩展到不同长度时裂纹尖端区域的位移、应变场并分析了其变化规律.为验证有限元计算结果的准确性,进行了高频谐振式疲劳裂纹扩展试验,采用动态高精度应变仪测量了CT试件疲劳裂纹扩展到5 mm时在一个应力循环内裂纹尖端点的应变.研究结果表明:在稳态裂纹扩展阶段,高频谐振载荷作用下Ⅰ型疲劳裂纹尖端区域位移、应变均为和载荷同一形式的交变量;随着裂纹的扩展,Ⅰ型疲劳裂纹尖端的位移、应变幅不断增大;裂纹尖端测量点应变有限元计算结果和实验结果最大误差为2.93％.

关键词：高频谐振载荷、疲劳裂纹尖端、动态有限元、位移场、应变场

所属期刊栏目：43

分类号：TP394.1;TH691.9(计算技术、计算机技术)

在线出版日期：2015-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：190-196