复合型加载条件下HCCD试样应力强度因子的研究

作者：杨旺; 巫绪涛; 仰涛

来源：合肥工业大学学报(自然科学版), 2020, 43(09): 1293-1296.

• 应力强度因子
• 复合型加载
• 带裂纹中心圆孔圆盘(HCCD)
• 相互作用积分法
• 数值模拟

文章采用有限元方法,对带裂纹中心圆孔圆盘(hollow centre cracked disc,HCCD)试样的复合型断裂进行了数值模拟研究。采用相互作用积分法计算了试样裂尖的Ⅰ型和Ⅱ型应力强度因子(KⅠ和KⅡ)。根据大量算例结果并结合量纲分析,得到了复合型加载条件下HCCD试样裂尖KⅠ和KⅡ的拟合公式。该组公式含有试样圆盘内径r、裂纹长度a、裂纹倾角θ3个参量,从纯Ⅰ型断裂至纯Ⅱ型断裂,以及Ⅰ-Ⅱ复合型断裂均具有较高的精度。对于KⅠ拟合公式,当θ在0°～15°,r/R在0.05～0.50,a/(R-r)在0.1～0.6范围内时,其计算误差小于8%;当θ在15°～30°,r/R在0.05～0.50,a/(R-r)在0.1～0.4范围内时,其计算误差小于9%。对于KⅡ拟合公式,当θ在0°～30°,r/R在0.10～0.50,a/(R-r)在0.1～0.6范围内时,其计算误差小于10%。

• 单位
  合肥工业大学