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Computations of stress intensity factors for semi-elliptical cracks with high aspect ratios by using the tetrahedral finite element; Fully automated parametric study

四面体有限要素を用いた高アスペクト比半楕円亀裂の応力拡大係数の計算; 全自動パラメトリックスタディ

岡田 裕*; 神谷 裕仁*; 河合 浩志*; Li, Y. ; 小坂部 和也*

Okada, Hiroshi*; Koya, Hirohito*; Kawai, Hiroshi*; Li, Y.; Osakabe, Kazuya*

本研究では四面体有限要素及び仮想亀裂閉口積分法(VCCM)を用いて、亀裂形状や荷重条件を考慮したメッシュの生成、境界条件の設定や応力拡大係数の計算等の機能を有する自動的解析システムを開発した。また、この解析システムを用いて、平板,厚肉円筒や複雑形状部位に存在する高アスペクト比亀裂の応力拡大係数の解を考察した。その結果、厚肉円筒や複雑形状部位に存在する高アスペクト比亀裂の応力拡大係数は平板中に存在する高アスペクト比亀裂の応力拡大係数を用いて評価できることを確認した。

The stress intensity factor (SIF) solutions of semi-elliptical cracks with high aspect ratios in plate and thick wall cylinder have been investigated under various assumed stress distributions. The authors have developed an automated analysis procedure to perform parametric studies on crack shapes and loading conditions. It consists of programs to perform automatic mesh generation, analysis execution including assignments of boundary conditions and SIF evaluations by virtual crack closure integral method. It was also found that SIF solutions for the thick wall cylinder and for the complex structure could be estimated by those for the flat plate.

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InCites™

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パーセンタイル:54.08

分野:Mechanics

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