三维边界元法模拟T型焊接接头疲劳裂纹扩展：有效准则与实验对比

本文主要探讨了2002年发表在《清华大学学报(自然科学版)》的一篇论文，标题为"型焊接接头中疲劳裂纹扩展的三维边界元模拟"。T型焊接接头在钢结构中扮演着关键角色，但由于其结构复杂，易受初始微小裂纹的影响，疲劳扩展是导致其断裂破坏的主要因素。论文作者利用了边界元法（Boundary Element Method, BEM）中的子域方法来研究这种三维混合模式下表面裂纹的疲劳扩展问题。 作者构建了一个基于T型焊接接头实验模型的边界元计算模型，其中核心是采用了间接方法来确定裂纹前沿线的两端点。这种方法基于端点附近裂纹前沿线在椭球面的假设，使得在裂纹扩展过程中，计算网格能够实现动态的自动调整，提高了计算效率和准确性。 文章中，作者提出了一个针对裂纹扩展长度和方向的扩展准则，并将其与已有的准则以及实际实验数据进行了对比。结果显示，提出的扩展准则能够有效预测和控制疲劳裂纹的扩展行为，这对于理解和防止T型焊接接头的早期失效具有重要的理论价值。 此外，该论文的研究内容涉及到了表面裂纹分析的关键技术——边界元方法，这在材料科学、结构工程等领域有着广泛的应用。论文的关键词包括表面裂纹、疲劳扩展、T型接头和边界元方法，这些关键词为后续研究者提供了清晰的研究方向和关键词检索。 这篇论文通过细致的边界元模拟，为T型焊接接头的疲劳裂纹扩展行为提供了深入的理解，对于提高钢结构设计的可靠性和寿命具有重要的实践指导意义。同时，其研究方法和成果也为数值仿真在解决类似工程问题中的应用提供了新的思路和技术支持。