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三维表面椭圆裂纹的应力强度因子计算

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外载作用时，裂纹尖端附近会产生弹性应力场，这样的应力场可以用被称为应力强度因子K的参数来描述。当应力强度因子达到临界值Kc时，裂纹达到了扩展的临界尺寸，零件就会发生脆性断裂。

对于简单结构的简单裂纹，用户可以查询手册，获得其应力强度因子，对于复杂问题，则需要借助软件进行计算，ANSYS目前基于相互作用积分法，可以完成各类复杂结构的三维的裂纹参数计算。

如图所示给出了一个计算模型，底部固定，顶部施加一个斜拉力，裂纹位于三维平板的中间表面位置，在该载荷的作用下，裂纹的受力应该为复合型。

下图给出了，裂纹的有限元网格，由于采用了相互作用积分法，降低了对裂纹网格的敏感度，因此可以使用四面体网格对裂纹进行网格剖分，大大增强了适应性。

下图给出了裂纹前缘I型应力强度因子的云图，可以发生最大值发生在左侧内侧位置。

来源：ANSYS空间

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首次发布时间：2023-12-13