接管拐角裂纹应力强度因子解的理论探讨

本文分析了接管拐角裂纹前缘应力强度因子解的研究现状。针对容器接管拐角部位的结构及受力特点，从研究的应用背景出发，提出了建立拐角裂纹应力强度因子近似解的研究思路。介绍了笔者导出的三种情况下Ｋ（Ｉｍａｘ）的近似表达式，与文献结果比较后表明：近似表达式能符合工程实际应用的要求。     

容器斜接管拐角裂纹应力强度因子K_1的光弹研究

本文利用三维光弹冻结切片法,对K_I沿容器斜接管(?)分别为15°、30°模型内拐角裂纹前缘的分布进行测定,同时利用实验所得的结果和(?)等于45°模型角裂纹自然扩展的情况,对某些疲劳扩展现象进行了定性解释.     

圆柱—接管拐角裂纹疲劳寿命的估算

压力容器的失效通常发生在接管拐角部位，而失效的原因往往是拐角区裂纹的疲劳扩展。本研究压力容器接管拐角裂纹前缘形状的变化规律，对裂纹扩展速率作进一步定量计算。实验验证证明，该研究结论是正确的。     

接管高应变区应力强度因子的计算

针对压力容器接管区处于高应变梯度区和具有严重的应力集中现象的特征,依据模拟试板应力应变场的光弹性试验分析,对接管区建立有限元模型,保证单元的协调性,分析了裂纹尖端处应力强度因子,计算结果表明获得的应力强度因子与试验结果较为吻合,为压力容器接管部位的设计和裂纹疲劳扩展分析提供了参考依据。     

圆柱—接管拐角裂纹疲劳寿命的估算

压力容器的失效通常发生在接管拐角部位,而失效的原因往往是拐角区裂纹的疲劳扩展。本文研究压力容器接管拐角裂纹前缘形状的变化规律,对裂纹扩展速率作进一步定量计算。实验验证表明,该研究结论是正确的。     

含裂纹法兰接管的应力强度因子数值计算

针对炼油过程中腐蚀性介质容易导致接管与法兰连接处环焊缝高应力区发生开裂,给管路运行造成重大安全隐患的问题,根据断裂力学基本理论建立了含穿透裂纹法兰接管有限元分析模型,运用1/4节点法,通过在裂纹前沿设置三维奇异单元,求解裂纹的应力强度因子.得到了不同裂纹长度的裂纹前沿应力强度因子的分布情况.根据计算得到的数据,作出了应力强度因子的变化曲线并确定了最大应力强度因子所在的位置.分析结果表明,应力强度因子的最大值出现在裂纹前沿靠近法兰接管外表面处.应力强度因子是进行含缺陷压力容器及管道的安全评定的重要参数.     

无限大板中心裂纹应力强度因子

本文提出无限大板中心裂纹应力强度因子的一个普遍表达式,并对该表达式的普遍性进行了详细的讨论。     

斜裂纹应力强度因子的有限元计算及分析

介绍和讨论了斜裂纹应力强度因子的有限元分析方法，分别计算了单轴、双轴压缩下有限大板中存在的中心贯穿斜裂纹的应力强度因子．通过对求得的应力强度因子值与解析解的比较，表明用有限元法计算应力强度因子具有相当高的精度．同时，通过对不同倾角的裂纹尖端应力强度因子的计算，分析得到了裂纹倾角对应力强度因子的影响，为斜裂纹在复杂载荷作用下的断裂判据的计算提供了有效的方法。     

应用边界配置法求应力强度因子及梁中应力

应用边界配置法求得梁中Ｉ型裂纹的应力强度因子ＫⅠ，并求得梁中任意一点处的应力σｉｊ。     

扩展有限元法求解应力强度因子

在常规有限元单元形函数中加入模拟裂纹不连续位移场的跳跃函数,在裂纹尖端构造反映位移场奇异性的裂尖增强函数,采用相互作用积分法求得裂尖应力强度因子．算例结果表明,扩展有限元方法在分析断裂力学问题时具有计算精度高,对有限元网格依赖性小,操作简便等优点．     

径向对称双裂纹圆柱体扭转问题的应力强度因子K3的解析解

导出了对称多裂纹柱体扭转问题中应力强度因子Ｋ３与抗扭刚度的关系式，利用文献［１］中得到的抗扭刚度的结果，首次以收敛形式给出了径向对称双裂纹圆柱体扭转问题的应力强度因子Ｋ３的解析式。     

非对称弯曲双边裂纹管道的应力强度因子

管道兼有壳体和染构件的特征,可以利用三地恒律及梁的弯曲理论计算它的应务强度因子。利用裂纹张开能量释放率,即Ｇ＊积分的概念,通过特定的积分路径,给出了两种对称弯曲下双边裂纹管道的应力强度因子表达式。对晨对称变曲情况,将裂纹截面处的变矩进行分解,进而根据叠加子所在裂纹相邻裂尖是否产生应力集中的一个判别式,并给出了相应的说明曲线,利用它可以方便地判断非对称弯曲下该裂尖是否有可能引起破坏知工程应用上具有参     

确定应力强度因子K_I的新方法

本文提出利用光弹条纹图确定应力强度因子 K_I 时,在 r 的适当范围(0.05a≤r≤0.2a),用求解矛盾方程组来求 K_I 的新方法,该方法比作图法具有精度高,使用方便的优点。标准三点弯试样及平板半圆形表面裂纹 K_I 的光弹测定证实了上述结论。