基于权函数法的管道环向外表面三维裂纹应力强度因子计算

摘要

利用通用三维权函数形式,结合有限元计算,得到了径厚比t/R_(i)=1/20,1/10,1/5的直管环向外表面半椭圆裂纹最深点和表面点的权函数。通过对比高阶载荷下权函数与有限元方法应力强度因子影响系数计算结果,验证权函数的有效性。对于裂纹最深点,权函数与有限元结果误差最大值为1.3%。基于得到的权函数,计算受内压直管外表面半椭圆裂纹的应力强度因子,并与RSE-M标准规范计算结果对比,最深点和表面点的计算误差最大值分别为8.33%和11.86%,说明利用权函数方法可以较好地预测直管环向外表面裂纹的应力强度因子。