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原文传递加筋板结构断裂和裂纹扩展研究

论文题名：	加筋板结构断裂和裂纹扩展研究
关键词：	海洋船舶;焊接结构;低应力断裂;结构力学
摘要：	船舶与海洋工程结构物乃复杂空间焊接结构，裂纹容易在其内部焊缝、连接节点以及其它薄弱地方上生成。高强钢结构对其内部裂纹缺陷较为敏感，在低温环境中遭受外部冲击载荷作用或者远大于临界力的静载荷作用时极易发生低应力脆断而不是弹塑性大变形。目前，在船舶与海洋工程结构物高强度化、轻量化发展的趋势下，研究结构的静、动态断裂规律对防止结构发生低应力断裂是十分必要的。　　本研究主要内容包括：⑴阐述了国内外板和加筋板结构静、动态断裂问题的研究现状；对各种经典的断裂分析方法进行概述和对比；对断裂理论和扩展有限单元法的原理进行了详细的阐述。⑵使用扩展有限元数值方法和J积分技术计算了一定载荷下含单边、中心贯穿裂纹和表面裂纹的有限板的应力强度因子；对比经验公式验证了方法的有效性；对相关参数展开讨论了应力强度因子的变化规律。⑶预测了含中心裂纹的加筋板在不同初始裂纹长度下的抗拉剩余强度；探讨了加强筋刚度和加筋间距对应力强度因子和剩余强度的影响；分析了面板厚度方向上应力强度因子的变化，指出板厚方向各点统一处理的不合理性。⑷针对骨材上含初始裂纹的加筋板，采用扩展有限元和局部应力与损伤模型相结合的方法，研究了面外横向冲击载荷作用下的裂纹发展路径和断裂规律。构造了骨材裂纹 I型和I-II复合型动态断裂的条件，成功地实现了裂纹的自动扩展。此外，也得到了不同断裂能、不同裂纹位置和不同初始裂纹长度下的纵骨裂纹发展规律。
作者：	李恒
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	杨飏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文