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循环载荷下考虑累积塑性影响的含中心穿透裂纹板CTOD研究
  • ISSN号:1000-6982
  • 期刊名称:《船舶工程》
  • 时间:0
  • 分类:U661.42[交通运输工程—船舶及航道工程;交通运输工程—船舶与海洋工程] TG113.25[金属学及工艺—物理冶金;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]武汉理工大学交通学院,武汉430063, [2]武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室,武汉430063
  • 相关基金:国家自然科学基金面上项目(51479153);中央高校基本科研业务费专项资金(2015-yb-004).
中文摘要:

裂纹尖端张开位移(CTOD)是评估结构材料韧性以及分析低周疲劳破坏引起的裂纹扩展的重要参量。结合Dugdale模型,以裂纹尖端累积塑性应变为控制参量,提出了一个循环载荷下含裂纹船体板的CTOD计算模型;利用有限元法模拟了裂纹尖端累积塑性应变、平均应力、裂纹长度等相关因素影响;结合最小二乘法拟合出了基于累积塑性塑性应变、平均应力比以及裂纹长度的两阶多项式。研究表明,基于累积塑性应变的CTOD计算模型为正确评估循环载荷下船体板的累积塑性破坏提供了一种新途径。

英文摘要:

The crack tip opening displacement(CTOD) is an important parameter to evaluate material toughness and the crack propagation is analyzed due to low-cycle fatigue damage. An analytical model is presented in this paper to determine CTOD for the central-through cracked plates subjected to cyclic axial in-plane loadings. Combined with Dugdale's model, the plastic strain accumulation at the crack tips are used as controlling parameter to estimate cyclic CTOD for low-cycle failure analysis of the central-through cracked plate. Also, the finite element analysis is conducted to investigate the influence of the accumulative plastic strain at crack tips, mean stress and crack geometry. The second order polynomial for the normalized CTOD defined as a function of the accumulative plastic strain、the ratio of mean stress to the yield stress and the ratio of crack length is fitted by the least square method. The new accumulative plastic strain-based CTOD estimation formulations presented in this paper provides a new way for low-cycle fatigue analysis considering accumulative plastic damage for central-through cracked plates under high cyclic loadings.

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期刊信息
  • 《船舶工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国船舶重工集团公司
  • 主办单位:中国造船工程学会
  • 主编:闻雪友
  • 地址:上海市中山南二路851号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:cbgc@cssmc.cn
  • 电话:021-54591998 021-64416390
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6982
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1281/U
  • 邮发代号:4-251
  • 获奖情况:
  • 中国船舶工业总公司科技二等奖,国防科工委科技三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6395