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一种管道裂纹尖端应力分布的计算方法 

申请/专利权人:上海辉策信息科技有限公司

申请日:2024-03-27

公开(公告)日:2024-06-28

公开(公告)号:CN118260994A

主分类号:G06F30/23

分类号:G06F30/23;G06F30/18;G06F17/11;G06F119/14;G06F113/14

优先权:

专利状态码:在审-公开

法律状态:2024.06.28#公开

摘要:本发明公开了一种管道裂纹尖端应力分布的计算方法,包括以下步骤:S01,获取参数获取,S02,根据S01的参数,获取弹塑性条件下的J积分值,S03,根据S02的J积分值,获取参数A1,S04,根据S01参数,获取全局弯矩M,S05,建立一元二次方程式,通过有限元计算获取J积分和应力分布σθθr,θ,采用点匹配法求解一元二次方程,计算得到未知量A2C和C的值,S06,将S05中的A2C和C带入公式,获得含表面穿透裂纹管道结构的裂纹尖端应力分布,本发明对于含外表面穿透裂纹的管道裂纹模型,计算结构裂纹尖端的应力分布,J‑A2C‑C方法的计算精度和计算效率比J‑A2双参数解均较高。

主权项:1.一种管道裂纹尖端应力分布的计算方法,其特征在于:包括以下步骤:S01,获取参数获取,所述参数包括:管道结构的内径R、管道壁厚t、裂纹尺寸a、管道内压P、Ramberg-Osgood曲线中的硬化系数α和硬化指数n,屈服强度σ0,弹性模量E和泊松比v、应力角函数应力指函数Skk=1,2,3和积分常数In,S02,根据S01的参数,基于HRR解的理论公式,获取弹塑性条件下的J积分值,S03,根据S02的J积分值,基于J-A2理论的裂纹尖端应力场,获取参数A1,S04,根据S01参数,获取全局弯矩M,S05,建立一元二次方程式,通过有限元计算获取J积分和应力分布σθθr,θ,采用点匹配法求解一元二次方程,计算得到未知量A2C和C的值,S06,将S05中的A2C和C带入公式,得到J-A2-M的应力分布表达式为: 获得含表面穿透裂纹管道结构的裂纹尖端应力分布,其中: 和为应力角函数;L为特征长度参数;σ0为材料的屈服强度; 为裂纹前缘角度θ=0处,不同距离r位置的环向应力分布;b为裂纹前缘区域的韧带尺寸,即管道壁厚与裂纹尺寸之差;M为弯矩载荷;r和θ分别为裂纹前缘的位置坐标,此公式中表示裂纹前缘角度θ=0位置的应力分布;Skk=1,2,3为应力幂函数,所述Sk仅依赖于硬化指数,当n≥3时,有S3=2S2-S1;A2C和C为待求解参数。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 上海辉策信息科技有限公司 一种管道裂纹尖端应力分布的计算方法

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