孔洞对疲劳裂纹扩展路径的影响

摘要

为了研究孔洞位置和尺寸对疲劳裂纹扩展路径的影响，利用ABAQUS有限元仿真软件建立改进CT试样的裂纹扩展仿真模型，采用扩展有限元法研究了在低周疲劳加载条件下Q235钢圆孔与裂纹尖端的角度、距离以及圆孔半径对裂纹扩展路径的影响，并通过引入裂纹偏转系数来定量描述不同参数对裂纹扩展路径偏转程度的影响。结果表明：当圆孔与裂纹尖端的夹角为45°时，裂纹偏转系数取得最大值；裂纹偏转系数随着孔洞半径的增加逐渐增大，随着圆孔与裂纹尖端距离的增大逐渐减小。

关键词

孔洞 / 裂纹扩展 / 低周疲劳 / 裂纹偏转行为 / 扩展有限元法 / 裂纹尖端应力场 / 仿真模拟 / 裂纹偏转系数