申请/专利权人：南京工业大学

申请日：2023-08-15

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117131729B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G16C60/00;G06F119/14;G06F113/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2023.12.15#实质审查的生效;2023.11.28#公开

摘要：本发明公开了一种受压载荷含复合型裂纹结构的完整性评定方法，包括：对含复合型裂纹结构几何尺寸和缺陷尺寸进行表征；计算极限载荷PL以及屈曲载荷PB，计算不同压载荷下的线弹性J积分Je和弹塑性J积分Jep，以及计算断裂载荷比Lr和屈曲载荷比Br；通过计算两种失效评定曲线的截止线Lrmax和Brmax建立断裂失效评定曲线和屈曲失效评定曲线；建立断裂失效和屈曲失效相结合的三维失效评定曲线；计算评定点坐标，并对其进行评定。本发明将断裂失效与屈曲失效结合，适用于压载荷下含复合型裂纹结构的缺陷评定，拓展了现有的失效评定方法。

主权项：1.一种压载荷作用下含复合型裂纹结构的完整性评定方法，其特征在于，步骤如下：步骤S1：对待评定含复合型裂纹结构的几何尺寸和缺陷尺寸进行表征，并确定上述含复合型裂纹结构的材料属性，转入步骤S2；步骤S2：根据几何尺寸、缺陷尺寸和材料属性，将载荷形式设置为压载荷，建立含复合型裂纹结构的有限元模型，再通过有限元方法确定含复合型裂纹结构的极限载荷PL和屈曲载荷PB，并且确定不同载荷比下的断裂载荷比集合Lr、屈曲载荷比集合Br以及断裂比集合Kr，转入步骤S3；步骤S3：根据Lr、Br和Kr，参照GBT19624-2019规范，建立含复合型裂纹结构失效评定曲线，包括基于断裂失效的失效评定曲线以及基于屈曲失效的失效评定曲线；基于断裂失效的失效评定曲线表达式fLr如下：fLr＝Kr，Lr≤Lrmax基于屈曲失效的失效评定曲线表达式fBr如下：fBr＝Kr，Br≤Brmax其中，Lrmax为基于断裂失效的失效评定曲线截止线值，Brmax为基于屈曲失效的失效评定曲线截止线值；转入步骤S4；步骤S4：根据含复合型裂纹结构失效评定曲线构建上述含复合型裂纹结构三维失效评定曲线，具体如下：S41、建立三维失效评定曲线表达式fLr,Br：fLr,Br＝KrS42、绘制三维失效评定曲线：在含复合型裂纹结构三维失效评定曲线中，Lr、Br、Kr分别对应代表X轴、Y轴和Z轴，三维失效评定曲线在Lr-Kr平面内的投影线为断裂失效评定曲线，在Br-Kr平面内的投影线为屈曲失效评定曲线；再将断裂失效评定曲线截止线和屈曲失效评定曲线截止线分别投影到三维失效评定曲线上，构成三维失效评定曲线的两条截止线，进而得到三维失效评定曲线；转入步骤S5；步骤S5：对含复合型裂纹结构施加某一个压载荷F，当前工况下的评定点坐标为Lr*,Br*,Kr*，具体如下： 其中，Lr*代表评定点在X轴上的位置，Br*代表评定点在Y轴上的位置，Kr*代表评定点在Z轴上的位置；F为对含复合型裂纹结构施加的某一个压载荷；K为裂纹尖端应力强度因子；Kc为材料断裂韧度；转入步骤S6；步骤S6：判断评定点在Lr-Kr平面内的投影点和断裂失效评定曲线的位置关系，以及评定点在Br-Kr平面内的投影点和屈曲失效评定曲线的位置关系，对含复合型裂纹结构进行安全性评定：当评定点坐标Lr*,Br*,Kr*的投影点落在各自的失效评定曲线、截止线和坐标轴围成的区域内时，表明含复合型裂纹结构在压载荷F作用下是安全的，该含复合型裂纹结构不发生断裂失效或屈曲失效；当评定点坐标Lr*,Br*,Kr*的投影点落在屈曲失效评定曲线及其截止线外，且落在断裂失效曲线及其截止线内时，表明含复合型裂纹结构发生屈曲失效；当评定点坐标Lr*,Br*,Kr*的投影点落在断裂失效评定曲线及其截止线外，同时落在屈曲失效曲线及其截止线内时，表明含复合型裂纹结构发生断裂失效。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京工业大学 压载荷作用下含复合型裂纹结构的完整性评定方法

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