超高壓容器開孔處裂紋最深點處應力強度因子的計算方法

作者：汪志福,秦宗川,張羽,等. 日期：2024-06-27/span> 瀏覽：793 查看PDF文檔

摘要:由于超高壓容器開孔處的應力梯度變化很大,通常由最小二乘法擬合的三次多項式往往與實際的應力分布之間存在較大偏差。針對這一問題,提出了一種分段插值求解的計算方法。首先,基于應力強度因子及通用權函數的理論,推導出了常數插值、線性插值、二次插值求解的計算公式;其次,結合工程實例,基于無裂紋體的彈性應力分析,對比分析了常規最小二乘法與常數插值、線性插值、二次插值的應力分布表征精度及應力強度因子計算結果,確定了線性插值和二次插值方法的可靠性;然后,分析了數據采集量對線性插值和二次插值計算結果的影響,確定了線性插值方法的實用性;最后,對線性插值與有限元分析的計算結果進行了分析驗證。研究結果表明:應力分布表征精度為“最小二乘法＜常數插值＜線性插值＜二次插值”,計算結果相對誤差約為15%;隨著采集數據量的增加,采用線性插值方法的計算結果能較快收斂,更適合于工程計算;線性插值與有限元法的計算結果高度一致,證明了線性插值計算的可靠性。

關鍵詞:超高壓容器開孔處;應力強度因子;通用權函數;分段插值求解計算方法;裂紋最深點處;線性插值計算方法

中圖分類號:TH49文獻標識碼:A文章編號:1001-4551(2024)06-1109-07


本文引用格式:

汪志福,秦宗川,張羽,等.超高壓容器開孔處裂紋最深點處應力強度因子的計算方法［J］.機電工程,2024,41(6):1109-1115.

WANG Zhifu, QIN Zongchuan, ZHANG Yu, et al. Calculation method of stress intensity factor at deepest point of crack at opening of ultra-high-pressure vessel［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(6):1109-1115.