含错边管道对接环焊缝裂纹尖端应力强度因子的计算方法技术

本发明专利技术公开了含错边管道对接环焊缝裂纹尖端应力强度因子的计算方法，步骤1、几何模型建立及材料属性设置步骤；步骤2、裂纹及边界载荷设置步骤；步骤3、单元网格划分及输出值设置步骤；步骤4、任务提交求解并进行后期有限元的验证；通过本发明专利技术能提供了计算含错边管道对接环焊缝裂纹尖端应力强度因子的简便方法，为工程中实时获得裂纹尖端应力强度因子提供方法，能为计算应力强度因子值提供一种新的思路。能为计算应力强度因子值提供一种新的思路。能为计算应力强度因子值提供一种新的思路。

【技术实现步骤摘要】
seam选择指定裂纹面来插入裂纹，将裂纹附近区域与管道其余区域建立在两个不同的part中，再通过Assembly将这两部分独立装配起来，成为一个完整的管道；再接着采用Tie绑定的方式将裂纹部分的part和管道其余部分的part连接起来；
[0018]其中步骤3具体按照以下步骤实施：
[0019]步骤3.1、对裂尖部分利用singularity进行设置；
[0020]步骤3.2、设置场输出及历史输出时，选取尖端附近数条路径进行积分求解；积分路径是根据裂纹附近的节点进行选取，围线积分数设为10条，输出参数选择应力强度因子Stress intensity factor，裂纹准则选用最大能量释放率；
[0021]其中步骤3.1具体为，对于裂尖部分，需要利用singularity将Midside node parameter的值进行修改，即将中间节点在单元边上1的位置改变；
[0022]其中步骤4具体按照以下步骤实施：
[0023]步骤4.1、提交并求解应力强度因子的值，通用基于有限元软件基于围线积分法以表征裂纹尖端应变集中特征的平均参量，围线积分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含错边管道对接环焊缝裂纹尖端应力强度因子的计算方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1、含错边管道对接环焊缝几何模型的建立及截面属性的设置；步骤2、预裂的纹定义及分析步设置；步骤3、载荷、边界条件及输出设置；步骤4、任务提交求解及后处理。2.根据权利要求1所述的含错边管道对接环焊缝裂纹尖端应力强度因子的计算方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：步骤1.1、利用三维造型软件或有限元软件分别对裂纹体与非裂纹体进行模型建立，并将其合并为整体的几何模型；步骤1.2、利用软件定义圆管及焊缝材料的力学性能参数，并将材料参数分别赋予相应结构部位，并将材料参数分别赋予相应结构部位。3.根据权利要求1所述的含错边管道对接环焊缝裂纹尖端应力强度因子的计算方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：步骤2.1、创建分析步，选用静力通用模式并且编辑分析步的增量，设置最小和最大增量步；步骤2.2、插入裂纹，选择指定裂纹面来插入裂纹，随后选择裂纹面的法向与扩展方向；步骤2.3、对管道结构施加载荷和约束，首先在管道的左端面施加全方位固定约束，然后对管道施加内压及轴向载荷时选用pressure载荷类型。4.根据权利要求3所述的含错边管道对接环焊缝裂纹尖端应力强度因子的计算方法，其特征在于，所述步骤2.2具体为，通过工具栏中的spceial中插入crack，通过设置assign seam选择指定裂纹面来插入裂纹，将裂纹附近区域与管道其余区域建立在两个不同的part中，再通过Assembly将这两部分独立装配起来，成为一个完整的管道；再接着采用Tie绑定的方式将裂纹部分的part和管道其余部分的part连接起来。5.根据权利要求1所述的含错边管道对接环焊缝裂纹尖端应力强度因子的计算方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：步骤3.1、对裂尖部分利用singularity进行设置；步骤3.2、设置场输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，李毅，郜雅彦，李保铃，苟川东，高俊，雷龙宇，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：