含均布多轴向表面裂纹厚壁圆筒结构安全性评价.pdf

《含均布多轴向表面裂纹厚壁圆筒结构安全性评价.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、含均布多轴向表面裂纹厚壁圆筒结构安全性评价秦晓峰，谢里阳。何雪法(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819)摘要：轴向表面裂纹对受内压厚壁圆筒结果的安全具有很大的影响。在分析含均布多轴向表面裂纹厚壁圆筒裂纹数目对尖端应力强度因子影响规律的基础上，对外径相同、含均布多轴向表面裂纹厚壁圆筒及以裂纹尖端到厚壁圆筒中心距离为内径厚壁圆筒在受相同内压情况下的最大周向应力进行了对比分析，结果表明：厚壁圆筒裂纹尖端应力强度因子随裂纹数目的增加而逐渐减小并趋于一恒定值，应力强度因子随裂纹数目的减小只是裂纹扩展速度或扩展可能性的减小，含裂纹厚壁

2、圆筒的最大周向应力在N=2时最大，且当Ⅳ≥2时随着裂纹数目的增加而减小，但仍大于等效减薄厚壁圆筒的最大周向应力，厚壁圆筒的安全性仍小于以等效减薄后的光滑厚壁圆筒。关键词：多轴向表面裂纹；应力强度因子；有限元法；最大周向应力中图分类号：TH114；0241．82；0346．1文献标识码：A文章编号：1001—4837(2013}03—0057—06doi：10．3969／i．issn．1001—4837．2013．03．010SafetyAssessmentofThickWalledCylinderswithMultipleAalSurf

3、aceCracksQINXiao—feng，XIELi—yang，HEXue—hong(SchoolofMechanicalEngineering&Automation，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China)Abstract：Theinfluencesofmultipleaxialsurfacecracksonthesafetyofthickwalledcylindersareimpor-tant．rI1}levariesofstressintensityfactorsofmultipl

4、eaxialsurfacecracksalongwiththenumbersofthecracksinthecylinderswereanalyzedwithfiniteelementmethod．Maximumcircularstressofthecylinderswithmuhiplecracksandcylinderswiththeinnerradialequaltothedistancefromcracktiptothecenterofthecylinderswithcrackswerealsoevaluated．Theresu

5、hsrevealthattllestressintensityfactorsofmulti．plecracksdecreasedwiththeincreaseofthecracksnumber．Thedecreaseoftressintensityfactorsiustimplythepropagatevelocitydecreaseofthecracks．AlsothemaximumcircularstressofcylinderswithmultiplecrackshasthepeakpointwhenthecracknumberN

6、=2andtheintensityofthestressdecreasewiththeincreaseofthecracksnumber．Butitalwayshigherthanthemaximumcircularstressofcylinderswhoseinnerradialequaltothedistancefromcracktiptothecenterofthecylinderswithcracks．esafe—tvofcylinderswithmultiplecracksiSlowerthantheequivalentone

7、swithoutcracks．Keywords：multipleaxialsurfacecracks；stressintensityfactor；finiteelementmethod；maximumcircularstress基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2012AA040104)·57·含均布多轴向表面裂纹厚壁圆筒结构安全性评价力强度因子随裂纹数目变化规律分析，并结合多0引言裂纹厚壁圆筒最大周向应力与等效光滑厚壁圆筒最大周向应力的对比，对含多裂纹厚壁圆筒的安受均匀内压厚壁圆筒结构广泛应用于工业管全性进行了分析，

8、为工程实际中受内压含裂纹厚道、高压气瓶及枪管炮管等。由于材料本身和加壁圆筒安全评价中影响因素的分析提供参考和指工工艺导致的缺陷及使用过程中(如军械枪炮管导。内部来复线)载荷的反复作用而使得此类结构的同一横断