热解炭表面复合型裂纹应力强度因子及J积分

摘要

为了研究人工心瓣瓣片热解炭表面由于血液空化气蚀引起的半椭圆复合型微裂纹缺陷,采用有限元分析软件对人工心瓣热解炭表面复合型裂纹前缘进行应力强度因子以及J积分分析。实验结果表明:有限元仿真与计算结果的相对误差均小于5%,验证了软件仿真模拟的可靠性;裂纹深度一定时,随着倾斜角增大,Ⅰ型应力强度因子以及J积分随之增大,Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子先增大再减小;裂纹倾斜角一定时,随着裂纹深度增加,Ⅰ型和Ⅲ型应力强度因子以及J积分随之减小,Ⅱ型应力强度因子随之增大,其中Ⅰ型应力强度因子和J积分在裂纹最深处由最大值逐渐变为最小值。