基于MARC的復(fù)合型裂紋熱權(quán)函數(shù)法與程序系統(tǒng)研究.pdf

1、對熱沖擊下含有裂紋的結(jié)構(gòu)進行安全性分析受到研究人員的關(guān)注。熱沖擊過程是一個非定常的過程，伴隨著很大的溫度梯度和隨時間急劇變化的溫度場，所以，對于裂紋體在經(jīng)受強烈的熱沖擊時，裂紋尖端的應(yīng)力強度因子過渡過程分析是一個非常復(fù)雜的工程問題；而目前常用的一些方法來求解該問題的計算工作量非常巨大。因此，研究如何高效求解這個復(fù)雜的問題具有非?，F(xiàn)實的意義。 為了高效的求解熱沖擊下的應(yīng)力強度因子過渡過程，本研究采用熱權(quán)函數(shù)法對熱沖擊下復(fù)合型裂紋的

2、應(yīng)力強度因子過渡過程進行計算。熱權(quán)函數(shù)法是利用溫度和熱權(quán)函數(shù)乘積的積分來直接計算熱沖擊過程中裂紋前緣的應(yīng)力強度因子過渡過程的一種方法，熱權(quán)函數(shù)只與裂紋體有關(guān)，從而免去了對每一時刻所作的有限元或邊界元分析，使計算效率得到了極大的提高。本文的主要工作和成果如下： 1.研究了熱權(quán)函數(shù)法相關(guān)的理論，將熱權(quán)函數(shù)法與有限元法有機結(jié)合，給出了熱權(quán)函數(shù)法計算平面復(fù)合型應(yīng)力強度因子的有限元格式。 2.研究了國際大型通用有限元分析軟件MSC

3、.MARC及其用戶子程序。利用MSC.MARC軟件及其用戶子程序，實現(xiàn)熱權(quán)函數(shù)的計算；利用MSC.MARC軟件的熱傳導(dǎo)分析功能完成溫度場分析并提取溫度場數(shù)據(jù)。 3.建立了熱權(quán)函數(shù)法計算復(fù)合型應(yīng)力強度因子過渡過程的程序系統(tǒng)。 4.對實例進行了研究與討論，研究結(jié)果表明：本文建立的熱權(quán)函數(shù)法計算應(yīng)力強度因子的程序系統(tǒng)具有極高的計算效率，同時又具有與直接熱彈性力學(xué)法相當(dāng)?shù)墓こ叹取?5.本文對熱沖擊下裂紋體安全性的快速評