Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu tính chất lan truyền vết nứt trong cấu trúc tấm gia cường bằng vành trong ống
Tóm tắt
Mô hình phần tử hữu hạn 3D đã được phát triển để nghiên cứu tính chất lan truyền của vết nứt trong cấu trúc tấm gia cường bằng vành trong ống sử dụng cho quá trình tải chuyển tiếp, theo các quan sát thực tế về hình thái vết nứt. Hệ số cường độ ứng suất (SIF) đã được áp dụng để phân tích tính chất lan truyền của vết nứt dọc theo đầu vết nứt ở các vị trí khác nhau của ống; các mô hình mô phỏng bao gồm một vết nứt hoặc nhiều vết nứt đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy rằng sự hình thành vết nứt có ảnh hưởng không đáng kể đến ứng suất hiệu quả cấu trúc và sự biến đổi deformations. Bề mặt của vết nứt hình thành tại mép lỗ bu lông đã mở ra, trong khi đó, vết nứt có khả năng cao nhất để phát triển, trong khi các vết nứt tại mối nối giữa vành và tấm gia cường cũng như giao diện lắp đặt vành có khả năng lan truyền thấp hơn. So với mô hình một vết nứt, khi nhiều vết nứt tồn tại cùng một lúc thì có những thay đổi hạn chế về tính chất lan truyền tương ứng của vết nứt.
Từ khóa
#vết nứt #tấm gia cường bằng vành #mô hình phần tử hữu hạn #ứng suất hiệu quả #giai đoạn chuyển tiếpTài liệu tham khảo
R. J. Dexter, P. J. Pilarski and H. N. Mahmoud, Analysis of crack propagation in welded stiffened panels, International J. of Fatigue, 25 (2003) 1169–1174.
Md. F. Haider et al., Analytical and experimental investigation of the interaction of Lamb waves in a stiffened aluminum plate with a horizontal crack at the root of the stiffener, J. of Sound and Vibration, 431 (2018) 212–225.
X. Huang, Y. Liu and X. Huang, Analytical characterizations of crack tip plastic zone size for central-cracked unstiffened and stiffened plates under biaxial loading, Engineering Fracture Mechanics, 206 (2019) 1–20.
M. V. Mir-Salim-zade, Crack initiation in a stiffened plate, J. of Applied Mechanics and Technical Physics, 48(4) (2007) 562–570.
G. Fu et al., Cracking of through-hole in intermediate casing flange, J. of Failure Analysis and Prevention, 11(5) (2011) 557–562.
Y. Zhang et al., Failure analysis of handhole flange cracking, Engineering Failure Analysis, 96 (2019) 100–108.
G. van Zyl, M. Al-Musharraf and M. Al-Muaisub, Failure investigation of cracks in bolted flange, J. of Failure Analysis and Prevention, 14 (2014) 594–600.
C. Gandiolle and S. Fouvry, FEM modeling of crack nucleation and crack propagation fretting fatigue maps: plasticity effect, Wear, 330–331 (2015) 136–144.
Y. Bai, T. Keller and C. Wu, Pre-buckling and post-buckling failure at web-flange junction of pultruded GFRP beams, Materials and Structures, 46(7) (2013) 1143–1154.
Y. Dewang, M. S. Hora and S. K. Panthi, Prediction of crack location and propagation in stretch flanging process of aluminum alloy AA-5052 sheet using FEM simulation, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 25 (2015) 2308–2320.
Y. Lu et al., Rapid determination of histories of SIF distributions along 3-D crack fronts of a plate subjected to thermal shock, Engineering Fracture Mechanics, 71 (2004) 1307–1323.
O. F. K. M. F. Hassanein, Shear strength and behavior of transversely stiffened tubular flange plate girders, Engineering Structures, 32 (2010) 2617–2630.
L. X. Peng et al., Simulation of a crack in stiffened plates via a meshless formulation and FSDT, International J. of Mechanical Sciences, 131–132 (2017) 880–893.
Y. Huang and W. Zhou, Stress intensity factor for clamped SENT specimen containing non-straight crack front and side grooves, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 93 (2018) 116–127.
Y. Margaritis and M. Toulios, The ultimate and collapse response of cracked stiffened plates subjected to uniaxial compression, Thin-Walled Structures, 50 (2012) 157–173.
M. R. K. A. Babazadeh, Ultimate strength of cracked ship structural elements and systems: a review, Engineering Failure Analysis, 89 (2018) 242–257.
Q. Lian et al., Crack propagation behavior in white etching layer on rail steel surface, Engineering Failure Analysis, 104 (2019) 816–829.
R. Krueger, Virtual crack closure technique: history, approach, and applications, Applied Mechanics Reviews, 57(2) (2004) 109–143.