扭转载荷下柱形压力容器裂纹扩展分析

作者：邹子杰; 秦忠宝^*; 刘德俊; 孟飞

来源：机械设计, 2020, 37(04): 93-99.

DOI：10.13841/j.cnki.jxsj.2020.04.016

• 应力强度因子
• 裂纹扩展
• ANSYS
• FRANC 3D

扭转是柱形压力容器常见的受力情况,长时间在这种工况下工作会衍生出多种裂纹,这些裂纹会随着压力容器的使用进而发生扩展甚至断裂,严重影响了设备的结构强度、使用寿命及使用安全性。因此利用ANSYS,FRANC 3D有限元分析软件开展了在扭转载荷作用下裂纹应力强度因子的变化规律,以及裂纹扩展路径和扩展形貌的研究。结果表明,扭转载荷下试件主要以滑移型和撕开型扩展为主,且不同深长比的半椭圆裂纹在扩展过程中尖端应力强度因子分布规律基本一致,最终裂纹的扩展形貌均为长椭圆形。