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摘要
为保证货车运营安全和车钩维修成本控制,基于子模型法在钩体和钩舌疲劳裂纹易发生区建立了含椭圆形表面裂纹模型。采用有限元法与交互积分法相结合的方法,分析了裂纹前缘3种开裂形式下的应力强度因子,确定了不同部位裂纹开裂的主要形式;分析了钩体牵引突缘和钩舌牵引面处裂纹在不同扩展阶段的前缘应力强度因子和扩展路径。结果表明,钩体牵引突缘过渡区和钩尾销孔处、钩舌的牵引面与牵引突缘过渡区的裂纹扩展形式主要以I型裂纹为主,钩体锁腔处裂纹扩展以II型裂纹和III型的复合型裂纹为主;随着裂纹扩展长度的增加,钩体牵引突缘过渡区和钩舌牵引面尖端处的应力强度因子大于裂纹深度尖端处的应力强度因子,表明当裂纹扩展到一定尺寸时,裂纹沿表面长度扩展大于沿深度方向的扩展,模拟的扩展路径与实际扩展路径相似,验证了数值模拟的准确性。
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