理论应力集中系数的有限元计算方法研究

201410[3]毛立伟.直喷汽油机多孔喷油器的喷雾特性研究[D].天津:天津大学,2008.[4]谭文政.缸内直喷汽油机工作过程三维数值模拟[D].大连:大连理工大学,2010:16.[5]YunXinZhang.ANumericalStudyofin-cylinderMixtureFormationinalowPressureDirectInjectionGasolineEngine.MichiganStateUniversity,2007.、、为了验证有限元数值计算方法求解理论应力集中系数Kt的可行性，本文采用最大主应力有限元数值计算方法，对两侧各一半圆缺口板条拉伸载荷状况下的理论应力集中系数Kt进行求解。结果表明，有限元数值计算结果与理论计算值的相对误差在1%以内，从而验证了在求解理论应力集中系数Kt时有限元数值计算方法的可行性和准确性，为进一步进行疲劳寿命估算提供了准确的依据。理论应力集中系数；最大主应力；有限元；疲劳寿命。。、。。。σσσσ。。。图1带缺口的板受拉伸载荷时的应力分布作者简介：冯占闯，1988年生，河北省晋州市人，硕士研究生，研究领域：动力机械结构强度与动态设计技术。!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!44201410σσσσ!2.1计算流程。图2计算流程图2.2有限元计算模型建立×。。σσ。图3平面几何模型μ。σ。图4有限元模型2.3有限元求解及后处理。。图5最大主应力云图。图6路径上的应力分布曲线图7路径上的应力积分积分路径长度/mm积分路径长度/mm45201410σσ乙σσ。σσσσ××××σσσ。3.1有限元数值计算与理论计算结果的对比验证。。表1有限元数值计算与理论计算结果的对比。。图8相对误差随网格数目的变化曲线。。。。[1]姚卫星.结构疲劳寿命分析[M].北京：国防工业出版社，2003．[2]董志航，廖志忠.理论应力集中系数的有限元求法[J].航空兵器，2005（3）：15-18．[3]王正廷，杨兆建，王义亮.基于理论应力集中系数的采煤机转矩轴设计与分析[J].矿山机械，2013（5）：24-28．[4]机械设计手册编委会.机械设计手册单行本疲劳强度设计[M].北京市：机械工业出版社，2007．[5]梅凤翔.工程力学上[M].北京市：高等教育出版社，2003．[6]徐灏.疲劳强度设计[M].北京市：机械工业出版社，1981．[7]陈容，黄宁.一种理论应力集中系数的有效算法研究[J].工程设计学报，2010，17（3）：215-218,24．[8]航空工业部科学技术委员会.应力集中系数手册[M].北京市：高等教育出版社，1990．网格数目净面积积分路径下的Kt有限元法理论算法相对误差/%1822.6832.704-0.7691952.6832.704-0.7622082.6842.704-0.7542102.6882.708-0.7532252.6882.708-0.7472382.6912.711-0.7432402.6892.709-0.7382552.6912.711-0.7362662.6932.713-0.7362722.6922.711-0.7282852.6932.713-0.7293042.6942.713-0.72146