一种埋藏裂纹扩展至表面裂纹的模拟分析方法技术

技术编号：41878647 阅读：22 留言：0更新日期：2024-07-02 00:31

本发明专利技术公开了一种埋藏裂纹扩展至表面裂纹的模拟分析方法，包括以下步骤：S1，建立无裂纹的有限元模型，S2，生成含埋藏裂纹的有限元模型，S3，对含埋藏裂纹的有限元模型进行埋藏裂纹结构的有限元模拟，S4，计算裂纹前缘每个节点与结构表面点的距离d，判断d值是否小于预设限值，S5，得到表面裂纹前缘节点坐标，S6，生成含表面裂纹的有限元模型，S7，进行含表面裂纹的有限元模拟，输出表面裂纹计算结果，该模拟分析方法可自动实现埋藏裂纹扩展至表面裂纹的有限元模拟过程，降低两种裂纹形态衔接过程中的误差，保障有限元模拟的计算精度，提高有限元分析的计算效率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有限元模拟中不同类型裂纹之间过渡与衔接处理方法的，尤其涉及一种埋藏裂纹扩展至表面裂纹的模拟分析方法。

技术介绍

1、由于受到锻造工艺或焊接工艺等因素影响，大型工程结构部件中通常会存在初始缺陷(裂纹)，而初始缺陷常位于结构部件的次表面位置。在疲劳载荷作用下，初始缺陷(裂纹)会发生裂纹扩展，进而穿透结构部件的表面，随后发生表面裂纹扩展问题。

2、实际上裂纹扩展至结构表面时，埋藏裂纹将转变成表面裂纹，此过程的裂纹形态发生了变化，而有限元软件并不能自动实现这种跨越过程。因此，建立一套埋藏裂纹扩展至表面裂纹的处理方法、形成分析流程，可自动实现埋藏裂纹扩展至表面裂纹的有限元模拟过程，是现阶段亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种埋藏裂纹扩展至表面裂纹的模拟分析方法，通过对含埋藏裂纹的有限元模型进行埋藏裂纹结构的有限元模拟，获取埋藏裂纹计算结果和最后一步有效的裂纹前缘节点坐标，基于裂纹前缘节点坐标，得到表面裂纹前缘节点坐标，生成...

【技术保护点】

1.一种埋藏裂纹扩展至表面裂纹的模拟分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的埋藏裂纹扩展至表面裂纹的模拟分析方法，其特征在于：所述埋藏裂纹计算结果包括裂纹扩展量、应力强度因子和循环周次中的至少一个，

3.根据权利要求2所述的埋藏裂纹扩展至表面裂纹的模拟分析方法，其特征在于：所述模拟分析方法还包括：

4.根据权利要求1所述的埋藏裂纹扩展至表面裂纹的模拟分析方法，其特征在于：所述S5中基于裂纹前缘节点坐标，还包括读取裂纹前缘每个点的坐标，修改局部点的坐标值，将埋藏裂纹前缘节点坐标修改成表面裂纹前缘节点坐标。