强复合冲击条件下结构安全性分析的高效新方法

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

50675206

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

卢炎麟

完成单位：

浙江工业大学

中文关键词：

有限变分法; 综合权函数法; 复合型裂纹问题; 应力强度因子; 自身一致性;

其他语种关键词：

Finite variation method; General weight function method; Mixed-mode crack problem; Stress intensity factor; Self-consistency

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2007-01-01

结束日期：

2009-12-31

中文摘要：

将项目完成人首创的三维热权函数法及其数值解法（多虚拟裂纹扩展法）普遍化，发展成为具有更清晰的数学和力学意义和更普遍形式的有限变分法（FVM）。建立了包括温度、表面力和体积力载荷在内的单纯I型（或单纯II型）裂纹问题综合（通用）权函数法（GWF法）及其数值解法（简单问题FVM）的基本理论、求解方法和技术。建立了复杂载荷作用下I、II、III复合型裂纹问题GWF法及其数值解法（复杂问题FVM）的基本理论、求解方法和技术。基于GWF法基本方程组"自身一致性"，提出了三维裂纹前缘复合型应力强度因子KI 、KII 和KIII的分离以及它们沿裂纹前缘分布的一种新型高精度确定方法。以GWF法为核心，绕过对每一时刻?作瞬态应力分析这一步，直接通过温度场、压力场和体积力场与综合权函数的乘积的积分来计算应力强度因子沿裂纹前缘分布随时间的整个变化过程，大大提高了计算效率。在PCSAP和MSC/MARC两套通用有限元分析程序系统环境下，成功地开发了具有自主知识产权的GWF法分析程序系统UWFAP和GWFAP_M。建立了压力容器表面裂纹的有限元参数化自动建模程序系统RPVCCMG、SCMG和GWF法应用工具。