ARCAN 試樣靜態(tài)裂紋擴(kuò)展分析 - ANSYS Workbench
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本教程包括 ARCAN 樣本的逐步靜態(tài)裂紋擴(kuò)展分析。
- 步驟 1：概述
- 在復(fù)雜的飛機(jī)結(jié)構(gòu)中，裂紋擴(kuò)展很少以耐久性和損傷容限分析 (DADTA) 中假設(shè)的理想方式擴(kuò)展。通常，施加的載荷并不垂直于裂紋成核特征和隨后的裂紋擴(kuò)展。這種情況稱為混合型裂紋擴(kuò)展，或更籠統(tǒng)地說(shuō)，三維 (3D) 裂紋擴(kuò)展。大多數(shù) DADTA 僅假設(shè) I 型載荷；因此，工程判斷用于估計(jì)理想模型中存在的誤差量。需要更好地了解混合型疲勞裂紋擴(kuò)展，以設(shè)計(jì)更好的裂紋預(yù)測(cè)模型。在混合型疲勞裂紋擴(kuò)展領(lǐng)域發(fā)表的研究成果很少，阻礙了更新、更準(zhǔn)確的 DADTA 的開發(fā)。
- 第 2 步：設(shè)置
- 在 ANSYS Workbench 主菜單上拖放靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析：
- 步驟3：工程數(shù)據(jù)（材料模型）
- 本教程選定的材料是“SAE 1020 碳鋼”。
- 材料模型由各向同性彈性、拉伸屈服強(qiáng)度和拉伸極限強(qiáng)度組成。
- 步驟 4：幾何（SpaceClaim 模型）
- 在 SpaceClaim 上創(chuàng)建的厚度為 1.01 毫米的 ARCAN 樣本的尺寸如下所示：
- 步驟 5：定義裂縫（命名選擇）
- 在定義裂紋前沿和裂紋表面時(shí)，下圖中可見的邊緣和表面被用作命名選擇：
- 步驟 6：定義裂紋（預(yù)網(wǎng)格裂紋和 SMART 裂紋擴(kuò)展）
- 利用上一步創(chuàng)建的命名選擇，“預(yù)網(wǎng)格裂紋”定義如下：
- 具有靜態(tài)裂紋擴(kuò)展選項(xiàng)和 600 MPA.mm ^ (0.5) 應(yīng)力強(qiáng)度因子的“SMART 裂紋擴(kuò)展”已通過(guò)預(yù)網(wǎng)格裂紋定義：
- 步驟 7：網(wǎng)格操作
- 已實(shí)施“面片符合方法”和“裂紋前沿細(xì)化”的默認(rèn)網(wǎng)格操作。默認(rèn)元素大小已確定為 1.515 毫米：
- 步驟 8：邊界條件
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