表面裂纹连续扩展规律的仿真试验研究

基于MSCMarc有限元软件，通过编程实现了参数化、模块化建模与分析的自动化；采用模块化有限元建模技术和接触技术仿真半椭圆表面裂纹(前缘曲线和节点)，采用在裂纹前缘形成辐射状奇异单元网格的建模方法和接触技术来施加边界条件的方法，实现裂纹前缘奇异应力场和裂纹模型远场应力的模拟。在此基础上，运用裂纹虚拟扩展技术，计算裂纹前缘的J积分，通过线弹性有限元理论，换算出裂纹前缘的K因子分布，对裂纹前缘离散节点实行正交扩展，通过拟合裂纹前缘，实现了裂纹连续扩展仿真。仿真结果与试验结果基本吻合，说明该文所采用的方法具有很好的实用性。