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| 稿件标题： | 三维表面裂纹扩展轨迹与数值仿真研究 |
| 稿件作者： | 赵慧1，2，王瀚阳1 |
| DOI： | 10.11809/bqzbgcxb2024.03.008 |
| 科学编辑： | 霍军周 博士（大连理工大学 教授） |
| 栏目名称： | 基础理论与应用研究 |
| 关键词： | 有限元方法；数值模拟；应力强度因子；三维多裂纹；裂纹扩展轨迹 |
| 文章摘要： | 针对三维表面裂纹扩展形态和轨迹难以预测的特点，基于ANSYS有限元分析软件，利用三维裂纹扩展仿真方法，开发三维裂纹扩展程序，研究典型的三维表面单裂纹与三维非等大共面表面双裂纹扩展轨迹，实现了任意三维多裂纹扩展轨迹的数值模拟。主要研究内容与结论如下：针对三维表面单裂纹模型，当初始裂纹形状c/a>1时，最深处的应力强度因子值大于自由表面处应力强度因子值，随着裂纹的不断扩展，前缘会渐渐趋于稳定的圆形。而对于三维非等大共面表面双裂纹，较大的裂纹扩展速率大于较小的裂纹。开始时2条裂纹均沿光滑的样条曲线扩展，后来受到另一条裂纹的影响，在彼此接近处，由于应力放大作用，此部位的应力强度因子变大，扩展速率也会高于裂纹前缘其他部位。 |
| 引用本文格式： | 赵慧，王瀚阳.三维表面裂纹扩展轨迹与数值仿真研究［J］.兵器装备工程学报，2024，45(3)：57-67. ZHAO Hui, WANG Hanyang.Study on the propagation path and numerical simulation of surface cracks in threedimensional structures［J］.Journal of Ordnance Equipment Engineering，2024，45(3)：57-67. |
| 刊期名称： | 2024年03期 |
| 出版时间： | 2024年3月 |
| 收稿日期： | 2023年3月16日 |
| 修回日期： | 2023年5月29日 |
| 录用日期： | 2023年6月27日 |
| 上线时间： | 2024年3月28日 |
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