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sunclark銀蟲 (小有名氣)
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【原創(chuàng)】ALOF軟件-三維疲勞裂紋擴展模擬分析的實例 已有11人參與
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復雜服役環(huán)境下金屬結(jié)構(gòu)及裝備的疲勞裂紋擴展分析，一直是工程界關(guān)注的重點內(nèi)容與難點研究課題。ALOF軟件是我國具備自主知識產(chǎn)權(quán)的高級專業(yè)三維疲勞裂紋擴展計算機仿真系統(tǒng)，也是世界上第一款成熟的基于XFEM和VNM先進裂紋計算技術(shù)的商業(yè)化系統(tǒng)。ALOF全稱為Analyses Laboratory of Fracture，意為一個面向疲勞斷裂過程的仿真實驗室。它以斷裂力學為基礎(chǔ)，對含缺陷構(gòu)件進行模擬分析，為斷裂失效分析專家提供科學數(shù)據(jù)和判斷。 以下幾個部件為高鐵結(jié)構(gòu)用ALOF分析的結(jié)果： 部件A：下圖1(a)為裂紋分析的有限元網(wǎng)格，因其左上角由兩個螺釘與蓋板固定，受重載時易在連接處產(chǎn)生應力集中，導致裂紋擴展，應是檢修的關(guān)注點之一。  圖1 似吊鉤部件A的裂紋形貌及應力應變場 上圖1(b)、(c)和(d)為裂紋擴展過程中結(jié)構(gòu)的變形及應力應變場，而圖1(e)和(f)則給出了該裂紋在擴展中的形貌特征，這正是實驗檢查手段所不能夠完成的工作。 部件B：下圖2(a)為裂紋分析的有限元網(wǎng)格，因其由四個螺釘與上蓋板固定，長期高速運載時最易在連接處產(chǎn)生應力集中，并最終導致裂紋擴展，是檢修的關(guān)注點之一。  圖2 似安裝座部件B的裂紋形貌及應力應變場 圖2(b)、(c)和(d)為裂紋擴展過程中結(jié)構(gòu)的變形及應力應變場，而圖2(e)和(f)則給出了初始裂紋在結(jié)構(gòu)服役時的擴展特征，這正是實驗檢查手段所不能夠完成的工作。 部件C：下圖3(a)為枕梁焊接結(jié)構(gòu)裂紋分析的有限元網(wǎng)格。因其與蓋板通過V型焊縫連接，長期高速運載時使焊縫處應力集中更嚴重，并最終導致裂紋擴展。焊接制造完畢后應采用100%探傷以確保焊接質(zhì)量，并定期巡檢。 圖3(b)、(c)和(d)為裂紋擴展過程中結(jié)構(gòu)的變形及應力應變場，而圖3(e)和(f)則給出了裂紋在焊縫中的擴展過程，這正是實驗檢查手段所不能夠完成的工作。  圖3 枕梁構(gòu)件C的裂紋形貌及應力應變場 ALOF接受從ABAQUS、ANSYS和SYSWELD等通用及專業(yè)軟件分析的結(jié)果，施加疲勞的循環(huán)荷載以及相應的邊界條件，即可開展焊接結(jié)構(gòu)的疲勞斷裂分析，并得到焊接結(jié)構(gòu)的剩余強度和壽命，進而提出相應的設(shè)計和巡檢建議，流程如下圖所示。  圖4 高鐵減震器鋁合金焊接結(jié)構(gòu)幾何模型 其他用ALOF分析的問題圖片：   再加一個四面體做裂紋擴展的：  [ Last edited by 茄子 on 2012-9-20 at 14:07 ] |
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12樓2012-09-20 10:36:32
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