带裂纹板单向拉伸极限承载力有限元研究

摘要

一般金属材料的板式构件，在其使用的过程中有时会出现裂纹，而构件出现裂纹后的承载力问题是人们比较关心的．由于金属材料一般为韧性材料，在极限承载力计算中有两种模型，一种是弹塑性屈服模型，一种是弹塑性断裂力学模型．本文利用通用软件分别采用弹塑性和基于扩展有限元的裂纹扩展分析模型对单向拉伸的带裂纹板进行数值模拟，并将数值模拟的极限承载力与试验结果进行比较；结果表明，裂纹扩展分析模型计算出的极限承载力与实验结果更吻合；在此基础上，本文对裂纹角度不同的单向拉伸带裂纹板进行分析，得到其极限承载力跟裂纹与拉伸方向夹角的关系，其趋势与理论分析结果吻合．