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摘要
基于ANSYS Workbench对管道内表面单裂纹和双裂纹的影响因素进行数值模拟研究。建立单向拉伸载荷作用下的管道内表面裂纹的有限元模型，比较研究数值模拟结果与理论解，研究表明两者的最大误差为6.01%。应用数值模拟方法研究管道内表面单裂纹与拉伸载荷倾角对裂纹等效应力和最大应力强度因子的影响规律，研究表明当倾角为30°时，裂纹的最大等效应力达到最大值(22.676 MPa)，而最大应力强度因子随着倾角角度的增加呈现单调递减的趋势。建立水平裂纹和斜裂纹的有限元模型，分析单向拉伸载荷下的管道内表面水平裂纹和斜裂纹在夹角为30°、45°、60°和90°的干涉机制，研究表明两个裂纹的夹角从30°增加到90°，水平裂纹的最大等效应力在20.095～22.05 MPa之间，最大应力强度因子在9.791 2 MPa·mm0.5与9.262 1 MPa·mm0.5之间；而倾斜裂纹的的最大等效应力从24.103 MPa减小到5.715 2 MPa；最大应力强度因子从7.995 1 MPa·mm0.5下降到1.744 7 MPa·mm0.5。
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