應力強度的案例
斷裂力學—有限寬板含雙邊裂紋的應力強度因子計算 ￥19.89
σ
σ
圖 C-3-4（取 1/4 研究）
應力強度因子的理論解： KI ? ???a ??
1、 計算不同載荷下的應力強度因子的數值解和理論解，列表給出各種情況的數值解和理論解，并畫比較圖。
厚度t ? 1mm ， a ? 5mm,b ? 80mm,c ? 200mm ，?? 25MPa , 26MPa , 27MPa , 28MPa ,
29MPa
2、 計算不同板寬時應力強度因子的數值解和理論解，列表給出各種情況的數值解和理論解，并畫比較圖。
載荷?? 10MPa ， a ? 11mm, c ? 200mm 。 每個人都計算b / a ? 4、4.2、4.4、4.6、4.8 時的應力強度因子。
3、 計算不同板長時應力強度因子的數值解和理論解，列表給出各種情況的數值解和理論解，并畫比較圖。
載荷?? 10MPa ， a ? 6mm,b=76mm 。每個人都計算c / b ? 2.2、2.4、2.6、2.8、3 時的應力強度因子。
展開 ANSYS在壓力容器行業的應用-應力強度分析
主應力差：
S
12
=
σ
1
-
σ
2
S
23
=
σ
2
-
σ
3
S
31
=
σ
3
-
σ
1
應力強度：
S
=
Max{|S
12
|,|S
23
|,|S
31
|}
總體一次薄膜應力強度極限為KSm，局部一次薄膜應力強度極限為1.5KSm（對錐殼小端為1.1KSm），一次薄膜加一次彎曲應力強度極限為1.5KSm，一次薄膜應力強度加二次彎曲應力強度極限為3.0Sm，一次+二次+峰值應力強度極限為2Sa。Sm為許用應力強度，Sa為許用應力幅值。K為載荷系數，設計工況下K=1, 液壓試驗工況K=1.25。
應力分析結果
圖5給出了模型在設計工況下的應力分布圖，由圖可知，最大應力值都位于接管N4a與殼體相交外圓角處。
圖5-設計工況下應力分布圖
應力強度評定
圖6~11給出了設計工況下線性化路徑圖。表2給出了線性化結果。
展開 應用三維有限單元法計算應力強度因子
應用三維有限單元法計算應力強度因子
來源：中國機械工程 作者：林曉斌
摘要 描述了兩種基于有限單元計算面形裂紋應力強度因子的方法，建議了一種創造三維有限單元網格的途徑。計算方法的精度通過和其它解析解或數值解的比較得到了說明。
關鍵詞 應力強度因子 有限元 損傷容限設計 斷裂評定
無論在損傷容限設計還是在缺陷評定階段，工程師們需要知道正在分析的構件中裂紋的應力強度因子，因為判斷含裂紋構件的斷裂，或者計算剩余疲勞壽命大多依賴于這一參量。因此，在斷裂力學發展中，如何求取應力強度因子一直是一個重要的課題。當前已有許多方法可用來計算應力強度因子，較為典型的有解析法、邊界配位法、有限單元法、邊界元素法、體力法、權函數法和線彈簧模型。利用這些方法，大量的應力強度因子解已經獲得，已出版的應力強度手冊［1］中收編了許多典型的解。盡管如此，工程師們仍然會感到自己所需要的應力強度因子解很難找到，這是因為要解決的工程問題往往是一些受復雜載荷的構件，包含的裂紋也往往是一些不規則裂紋。
本文簡單介紹了兩種基于三維有限單元法計算面形裂紋應力強度因子的方法。有限單元法已經成為工程設計分析領域中一個強有力的計算工具，它能模擬非常復雜的構件。基于有限元的應力強度因子計算方法，自然也將具有卓越的工程能力。除了計算方法的介紹以外，還將簡單描述一種簡化網格的生成方法。最后提供了一些所得到的典型應力強度因子解，并和大家熟知的解進行了比較，以說明本文所描述的方法的可靠性。
展開 斷裂／裂縫／裂紋／應力強度因子和Ｊ積分計算實例（原創，如轉載，請注明出處）
材料：復合材料
分析類型：斷裂力學
技術難點：斷裂 應力強度因子 Ｊ積分
完成人：技術鄰ANSYS專家
網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
模擬過程：
斷裂力學計算應力強度因子和Ｊ積分
圖１ 裂縫模型
圖２ Ｋ１應力強度因子
圖３ Ｋ２應力強度因子
圖４ Ｋ３應力強度因子
圖５ Ｊ積分
圖６ 裂縫前沿集中應力
分享一個斷裂分析實例（J積分和應力強度因子）
只有計算應力強度因子才需要。這里只需要保證全局坐標系的X方向與裂紋平行就是了。
csys,0
！這里應該有一個定義path，這里沒有寫出。
3、應力強度因子
（1）方法一、先建立局部坐標系：原點在裂紋尖端，x方向與裂紋平行，Y與裂紋垂直，笛卡爾坐標系。定義路徑，直接點一下菜單路徑就出來了，或者用kcalc就可以了。
（2）方法二、線彈性情況下。先算出J積分然后根據J積分與應力強度因子的關系來求應力強度因子。對于平面應變模型，J積分＝應力強度因子的平方×（1－泊松比×泊松比）/彈性模量
全尺寸裂紋模型前面所建立的模型都只有裂紋的半邊。為了驗證模型的正確性，后面又建了一個全裂紋的模型。與前面模型的建立方式有一些不同：
1、單元尺寸控制不使用lesize，而是在裂紋尖端用了一個KSCON命令建立concentrate keypoints。單元尺寸很粗糙。
2、模型的建立是在柱坐標系下進行，通過建立直線L實現的笛卡爾坐標下弧線的建立。
3、可能全尺寸裂紋模型的建立方式對大家有參考。主要是裂紋的上下表面在同一個位置，用不同的線/面來表示。
在命令流里面可以看到，直接用程序默認設置求解不收斂。把載荷步設一下就得到了求解結果。結果與前面的模型得到的結果接近。1200Mpa下的應力強度因子為 0.55352E+10，J積分為4657362.7。說明：這個模型中積分路徑是完全的。而前面的模型中是半邊路徑，計算中乘了2。
更新一下全尺寸模型的命令流（文件caenet_060715_002.rar,主要是J積分坐標系的問題）
simwe_060715_002.rar
3dcrack.rar
展開 基于單元應力的應力強度因子外推法
表1 基于應力的外推法數據表
圖5 基于應力的外推法計算應力強度因子
以上就是基于應力外推裂尖應力強度因子的入門介紹，后期會更新更多斷裂相關內容，一起加油吧~
應力強度因子手冊
應力強度因子手冊3.rar
應力強度因子手冊1.rar
應力強度因子手冊2.rar
基于節點位移的應力強度因子外推法
今天木木給大家分享的是基于節點位移求解應力強度因子，相比于上一期出的基于單元應力求解應力強度因子得出的結果更加接近解析解。這一期包括以下內容：（1）簡要講述INP文件（2）運用最小二乘法進行線性擬合（3）對裂尖數據進行特殊處理。
一個斷裂分析實例（J積分和應力強度因子）
只有計算應力強度因子才需要。這里只需要保證全局坐標系的X方向與裂紋平行就是了。
csys,0
！這里應該有一個定義path，這里沒有寫出。
在ANSYS中計算裂縫應力強度因子的技巧
應力強度因子是屬于線彈性階段內的，它
適用于脆性材料(如玻璃、陶瓷、巖石和冰)的斷裂和高強度鋼之類的脆性斷裂，此時的裂紋裂紋尖端無塑性變形或無明顯的塑性變形，甚本屬于彈性應力的情況。但對于多數金屬材料而言，裂紋在擴展前，在裂紋端部將有一個塑性區，當此塑性區尺寸很小，即遠小于裂紋尺寸時，此類斷裂稱為小范圍屈服斷裂，用考慮小范圍屈服的塑性修正斷裂準則來討論其斷裂問題，線彈性斷裂力學仍有足夠的精度，居于線彈性斷裂力學納范疇。這種情況可用應力強度因子K進行擴展判據或考慮小范圍屈服修正的斷裂判據來討論其脆斷問題。但在工程中還經常遇到另一類斷裂問題，即所謂大范圍屈服斷裂與全面屈服斷裂問題。例如由中、低強度鋼制成的構件，由于其韌度較高(除了低溫、厚截面或高應變速率情況外)，裂紋在擴展前，其端部的塑性區尺寸已接近甚至超過裂紋尺寸，這類斷裂即屬于大范圍屈服斷裂問題。另外如壓力容器上的接管部位，由于存在很高的局部應力與焊接殘余應力。致使這一地區的材料處于全面屈服狀態，在這種高應變的塑性區中，較小的裂紋也可能擴展而引起斷裂，這類問題屬于全面屈服斷裂問題。大范圍屈服斷裂與全面屈服斷裂均屬于彈塑性斷裂力學范疇，解決彈塑性斷裂問題是彈理性斷裂力學的任務。此時在大范圍屈服條件下能夠定量的裂紋尖端區域彈塑性應力應變場強度的參量并可通過試驗測定并應用于工程的判據主要有COD理論及J積分理論。
在ansys中可以實現J積分 的求解，它是通過定義單元應變能及在積分路徑上應力應變位移回路圍線上積分形成求解的。
從網上找到了J積分求解的命令流：請大家討論：
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展開 基于ANSYS的裂紋尖端應力強度
基于ANSYS的裂紋尖端應力強度
a 裂紋尖端應力強度KI研究的意義
b 裂紋尖端KI的計算方法
c 裂紋尖端應力奇異性處理
d ANSYS計算過程及結果
1、裂紋尖端斷裂力學參數研究意義
v 隨著現代高強材料和大型結構的廣泛應用，一些按傳統強度理論和常規方法設計、制造的產品，發生了不少重大斷裂事故。 v20世紀50年代，美國北極星導彈固體燃料發動機發射時發生低應力脆斷。 v1965年，英國某大型合成塔在水壓試驗時斷裂成兩段。 事故調查發現 →斷裂起源于構件中裂紋
va 傳統的強度理論
缺陷：傳統強度理論并沒有考慮材料中是否有缺陷，對有缺陷的材料，對其安全可靠性不能做出正確的判斷。
b v工程中常見的幾種裂紋
K反映了裂紋尖端應力場的強弱程度
c K斷裂準則
為材料的斷裂韌性
(1)確定含裂紋構件的臨界載荷。G，a，KIC → Fc
(2) 確定裂紋的極限尺寸。G，F，KIC → a
(3) 確定帶裂紋構件的安全性。
2、裂紋尖端KI的計算方法
解析法
f(a,w,…)為幾何修正系數
缺陷：適用于幾何簡單的板類，桿類，梁類構件；對于較復雜得構件，無法得到正確的解析解 。
結論：
v驗證了1/4節點處理裂紋尖端奇異性是可以的。 v
在數值法計算中，隨著平板尺寸的增大，KI的值逐漸接近于解析值。
展開 
ABAQUS計算三維孔邊角裂紋應力強度因子的實例模型 ￥15
通過ABAQUS，可以計算三維角裂紋的應力強度因子。本實例中對平板孔邊的三維角裂紋進行了模擬。
seam及crack定義如下圖：
網格如下圖：
計算后的位移云圖如下：
對裂尖進行放大觀察：
本實例的難點在于孔邊三維角裂紋的模型的建立，需要經過一系列的布爾操作（merge/cut）得到。
相應的應力強度因子可以在提交job計算完成后，到dat文件中找到。
詳細的模型可參考附件。
xfem輸出應力強度因子
使用ABAQUS中的xfem裂紋，在歷程輸出中選擇輸出應力強度因子，但是顯示出錯，沒找到裂紋前端
ABAQUS xfem裂紋擴展計算應力強度因子
Delete or suppressthe interaction, or change the crack to allow growth.輸入文件未生成，作業未提交分析
想請教一下，這個應該怎么改，未勾選允許裂紋生長，想要輸出應力強度因子，但是一值提交不上
分享一個通過ABAQUS計算二維穿透裂紋應力強度因子的實例 ￥10
通過ABAQUS計算二維穿透裂紋應力強度因子。理論值為396，有限元計算值為407，誤差小于3%。
