不同数值积分方式对海洋结构物疲劳裂纹扩展模拟结果的影响  

Effect of integration methods on the calculation results of fatigue crack propagation for marine structures

作　　者：罗广恩[1,2] 崔维成[2] 

机构地区：[1]江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003 [2]中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082

出　　处：《船舶力学》2013年第10期1161-1168,共8页Journal of Ship Mechanics

基　　金：江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD);江苏省"333高层次人才培养工程"科研项目(BRA2011116);江苏省自然科学基金青年基金项目(BK2012095);国家自然科学基金项目(51379093);江苏省自然科学基金项目(BK2011508)

摘　　要：海洋结构物的疲劳寿命预报是当前的研究热点,文章根据第二作者率领的课题组提出的海洋结构物疲劳寿命预报统一方法比较了疲劳裂纹扩展模拟的三种数值积分方法:逐周数值积分法、△N积分法和△a积分法,并分析了每种方法的适用条件。随后,以中心表面裂纹承受单向交变拉伸载荷的平板为例,分别运用三种方法计算了裂纹扩展寿命和最终裂纹尺寸。同时,研究了△N和△a取值不同对结果的影响。最后,综合考虑计算耗时和计算结果精度,给出了△N积分法和△a积分法的建议值,即△N/N≤1.0%,△a≤0.1 mm。Based on a unified fatigue life predcition （UFLP） method for marine structures developed by the second author＇s group, three numerical integration methods are compared to simulate fatigue crack propa gation： cycle by cycle integration method, integration method by △N, integration method by △a. The applicable conditions for each method are also discussed. An example of a plate with a center surface crack sub jected to remote fatigue loading is chosen to demonstrate the calculation of crack propagation life and final crack sizes using each method. And, the influence of different values of △N and △a on the calculation re suits is analyzed. Considering the computation time and accuracy comprehensively, suggested values for integration methods by AN and Aa are given, namely ≤NIN≤ 1.0%, ≤a≤0.1 mm.

关 键 词：海洋结构物 疲劳寿命预报统一方法 裂纹扩展 数值模拟 

分 类 号：O346.2[理学—固体力学]