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断裂力学分析铸造缺陷的滑轮

时间:2022-03-09 08:11:27 浏览量:

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3 断裂力学理论分析

本滑轮为低合金铸钢,符合线弹性断裂力学理论。断裂判断依据为:K1≤K1c

式中:K1——裂纹尖端应力强度因子

K1c——材料断裂韧性

假设在受载情况下,此裂纹为单边张开型裂纹,则应力强度因子K1为:

式中:f—修正系数,1.12

σ—计算应力,由应力图可见,距离裂纹远端的计算应力约428.4MPa

a—裂纹单边深度,

a=2.12mm=0.00212m

参考近似屈服强度为500MPa的低合金钢,则断裂韧性约为K1c=150从理论上讲,当滑轮受载工作的时候,此裂纹不会继续扩散。

现在有限元也可以在后处理里,直接输出裂纹尖端应力强度因子K1。

通过两种方法,得到应力强度因子相近。也论证了计算方法的合理性。此滑轮如果进行正常作业,裂纹将不会扩展开来,可以正常使用。

4 结论

断裂力学最近在国内获得了快速的发展,通过断裂力学理论,对工程实际应用问题进行分析,得到理论结果,可以很好的指导工程实践。

【参考文献】

[1]百度百科-铸造.

[2]薛明珲,赵永生,汤美安.《断裂力学和损伤力学在混凝土中的应用》,山西建筑,2007(12).

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