Техника расчета коэффициентов многопараметрического разложения М. Уильямса поля напряжений на основе вычислений методом конечного элемента

Abstract

Работа посвящена описанию, апробации и результатам методики расчета параметров механики разрушения для пластин с разрезами и трещинами. Для большого количества конфигураций образцов с трещинами и разрезами проведен конечно-элементный расчет в многофункциональном комплексе SIMULIA Abaqus. Полученное в результате вычислительного эксперимента поле напряжений используется для вычисления значений параметров механики разрушения: коэффициентов интенсивности напряжений, T-напряжений и амплитудных коэффициентов высших приближений полного многопараметрического разложения М. Уильямса поля напряжений у вершины трещины. Показано, что приведенная в работе методика позволяет определить любое наперед заданное количество масштабных множителей. This study is aimed at the description, testing and results of the methodology for calculating the fracture mechanics parameters for cracked specimens. Finite element calculations are performed in the multi-functional finite element software SIMULIA Abaqus for a large number of sample configurations. The obtained stress field is used to calculate the fracture mechanics parameters: stress intensity factors, T-stress and coefficients of higher order terms of the M. William’s multi-parametric asymptotic expansion. It is shown that the calculation methodology allows us to determine any preassigned quantity of coefficients in the M. William’s series expansion.