拉伸载荷下U形缺口薄板试件应力集中系数修正公式

利用平面单元与三维实体单元的有限元方法分别计算了拉伸载荷下对称U形缺口薄板试件的应力集中系数,得到了平面单元计算结果总是小于三维单元计算结果的结论,在此基础上,比较了三维有限元结果与Neuber公式、Barrata-Neal公式的计算结果.发现:对于所研究的6种缺口形状,相较于三维有限元计算结果,Neuber公式和Barrata-Neal公式都低估了缺口应力集中系数,其中,Neuber公式低估的程度界于8.5%-13.3%之间,Barrata-Neal公式低估的最大偏差为5.8%.基于这些事实,利用三维有限元计算结果修正了Neuber公式和Barrata-Neal公式的估算结果,得到了拉伸载荷下U形缺口薄板试件的应力集中系数修正公式.     

正交异性钢桥面板焊接节点应力集中系数

以千米级斜拉桥苏通大桥为工程背景,建立桥面板纵肋与盖板节点有限元模型,基于国内外现有的几种焊接节点热点应力计算方法,对节点焊缝周围的热点应力和应力集中系数进行数值计算,全面分析单元类型、网格划分对计算结果的影响,并通过将现场实测的应力集中系数与数值分析的相应结果进行比较,从而确立热点应力的有效计算方法,获得了节点焊缝周围的应力分布规律和应力集中系数.最后分析了板件几何参数对热点应力集中的影响.     

三维层内混杂复合材料当纤维断裂时的动应力集中

一、前言在复合材料的断裂的研究中,纤维断裂产生的应力集中是必须考虑的因素Hedgepeth[1]关于单层复合材料在纤维断裂时的静应力集中和动应力集中系数的计算得到广泛的应用.嵇醒,Hsiao和Chou[2]计算了二层混杂复合材料的动应力集中系数,并讨论了混杂复合材料的混杂效应.Tai[3]的硕士论文计算了三维层内混杂复合材料当纤维断裂时的静应力集中和动应力集中,他的结果关于静应力集中系数较为满意,关于动应力集中系数由于数值计算中作     

表面形貌对应力集中系数的影响研究

基于线弹性力学计算了机加工试样表面各点的应力分布,提出了等效应力集中系数的概念,该参量可以反映机加工表面的总体应力集中水平.采用谐波叠加的方式模拟表面形貌,提出了表面形貌有限元建模的新方法.分析了粗糙度的各表征参数对有效应力集中系数的影响.结果表明表面形貌各粗糙度表征参数对有效应力集中系数均具有明显的影响,各粗糙度表征参数与有效应力集中系数之间具有二次曲线拟合关系式.      

渐开线谐波齿轮柔轮最高装配应力分析研究

为探究轮齿对柔轮齿圈装配应力的影响,建立包含实际齿廓的实体单元柔轮齿圈有限元模型(FEM).分析最大周向应力随齿根倒圆半径的变化规律,获得最佳齿根倒圆半径,以降低最大周向应力,并研究齿圈壁厚和齿槽宽度对最大周向应力的影响.引入轮齿应力影响系数以揭示齿圈最大周向应力与光圈应力的关系;考虑轮齿对齿圈弯曲刚度的影响,提出基于内力等效的弯曲刚度增大系数计算方法,并数值计算应力集中系数.得到了弯曲刚度增大系数和应力集中系数随齿圈壁厚及齿槽宽度的变化规律.研究表明:设计规范低估了轮齿对应力集中的影响;随着齿圈厚度的增大,应力偏差由11.2%增大至16.9%,设计规范低估了应力随壁厚的增长率.     

含螺栓或钉载并排孔搭接件孔边应力集中分析

为进一步探索工程结构中含螺栓或钉载孔搭接件的应力集中问题,基于有限元计算软件,建立含并排螺栓或钉载孔搭接件结构的局部三维有限元模型,计算双板搭接结构在承受均匀拉力载荷时局部的应力分布情况。分析研究在该状态下搭接件中两并排孔孔边的三维应力集中情况,得出应力集中系数与板的厚度、孔半径、孔间距之间的关系。为验证计算模型的精确性,通过与子模型法的计算结果进行对比。研究发现,板厚度、孔半径与孔间距对应力集中系数比值有明显影响,随着搭接件中板的厚度、孔半径或孔间距的改变,最大应力集中系数值的位置沿厚度方向发生改变。该结果可为当前连接件存在的应力集中问题提供参考依据。     

软性填充物对椭圆形孔洞周区应力场影响的二维分析

采用有限元方法建立了带椭圆形孔洞的矩形板的应力分析模型.首先计算了未填充和填充2种情况下椭圆孔洞尖端的应力集中系数;然后计算了2种情况下沿x轴方向和y轴方向的σx分布.计算结果表明,随着椭圆的长短轴之比的增大,椭圆孔对周区应力场的影响力度增大,沿x轴方向的影响范围减小,沿y方向的影响范围增大.与未填充的情况相比,软性填充物能够降低椭圆孔洞尖端的应力集中系数,显著减小椭圆形孔洞对周区应力场影响的范围.     

基于Schwartz交替迭代法的储气井相互影响的应力分析

利用基于叠加原理的Schwartz交替迭代法对储气井组之间的相互作用进行了细致分析,并将储气井孔边周向应力集中系数理论分析结果与有限元数值计算的结果进行了对比.用解析公式描述了第1次和第2次迭代过程,详细分析了得到的周向应力公式中的每一项,讨论了方法的收敛性.结果表明:利用Schwartz交替迭代法得到的结果与有限元结果吻合,得到的计算公式正确;储气井组之间的相互作用大致与储气井组之间的相对距离的平方成反比;对于由两口储气井组成的储气井而言,最大周向应力发生的位置位于储气井与两储气井中心连线的交点处,且得到了相邻储气井对井边缘周向应力集中系数影响的结果;Schwartz交替迭代法以相对距离的平方收敛.     

平面内弯矩作用下主圆支方K型节点的应力集中系数研究

文中采用有限元与试验方法系统地分析了主圆支方K型管节点在平面内弯矩作用下的应力集中系数。使用ABAQUS软件进行了125组在平面内弯矩作用下节点的数值模拟,得到了K型管节点在平面内弯矩作用下焊缝区域的应力集中系数,并且对主管和支管的应力集中系数进行了系统研究,分析了节点几何参数对主管和支管的应力集中系数的影响。结果表明,β(支管与主管直径比值)和2γ(主管直径与壁厚比值)值对节点的应力集中系数影响较大,而τ(支管与主管壁厚比值)对主管和支管的应力集中系数影响较小。主管的应力集中系数值主要出现在鞍点的附近,而支管的应力集中系数值出现的位置主要由β、2γ和τ等几何参数来决定。根据有限元模型的分析结果,通过曲线拟合提出了计算平面内弯矩作用下主圆支方K型管节点应力集中系数的参数方程,并对该方程的准确性进行了评价。最后,通过节点平面内弯曲试验再次验证了本文提出的应力集中系数公式的可靠性和安全性。     

集装箱船舱口角隅的应力集中及其结构形式

建立了集装箱船舱口角隅应力集中有限元分析的简易立体计算模型，讨论角隅的应力集中分布情况及其影响参数，设计了４种能有效降低舱口角隅应力集中的结构形式，从实用角度，以较优结构模型用相似准则函数理论推导出计算舱口角隅应力集中系数的经验公式，对同类角隅的应力集中预测与船舶检验和设计有一定的指导作用。