表面裂纹的三维模拟及应力强度因子计算
王永伟 林 哲
（大连理工大学船舶工程系， 大连 116024）
[ 摘要 ]：考虑到裂纹前缘处的应力奇异性，在利用有限元方法计算平板表面裂纹的应力强度因子时，裂纹前缘采用三维四分之一分点20节点等参退化奇异单元。文中研究了裂纹前缘采用奇异单元的边长L与裂纹深度a之比L/a、围绕奇异单元层数R以及裂纹前缘每层单元划分的份数m(网格疏密)对计算结果的影响，并用无因次化的形状系数Y表示应力强度因子，分析结果与Newman-Raju公式[1]计算结果基本相近。
[ 关键词 ]：三维有限元分析；1/4节点位移法；应力强度因子；表面裂纹
