《表5 裂纹扩展进程中相关特征量》

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《X80油气管道焊缝双裂纹干涉效应多场耦合数值模拟方法》

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对于含共线双裂纹的管道焊缝问题，为了研究共线双裂纹干涉效应，建立如图3a所示的管道焊缝共线双裂纹模型，此共线双裂纹由一管道焊缝外壁单裂纹与一管道焊缝内部单裂纹组成。为对比分析，在相同位置分别建立管道焊缝外壁单裂纹模型（如图3b所示）和管道焊缝内部单裂纹模型（如图3c所示）。按照设定的裂纹的三种模型，黄色线代表裂纹，初始长度为3 mm，设置裂纹尖端个数，T1、T2、T3分别代表裂纹尖端1、裂纹尖端2、裂纹尖端3，L1、L2、L3分别代表裂纹扩展路径1、路径2、路径3。在裂纹扩展路径上单元离散尺寸为0.5 mm，基于VCCT技术，将预扩展路径离散成IN-TER202界面单元；在界面单元处选用TARGE169为目标单元，选用CONTA171为接触单元，创建接触关系。裂纹扩展中某载荷步的扩展模型如图5a—c所示，提取所建立的流固磁多场耦合方法的各个裂纹尖端扩展进程中的特征量，包括扩展长度L、裂纹尖端张开角度CTOA、裂纹尖端能量释放率GⅠ，进行裂纹位置处网格重构，如图5a'—c'所示，裂纹扩展每一载荷步都伴随着网格的重新划分，在此基础上耦合如图4所示的励磁结构模型，循环进行裂纹扩展计算与磁场分析，提取磁感应强度分量曲线，如图6所示。提取各个裂纹尖端裂纹扩展进程中的特征量:所需内压P、扩展长度L、裂纹尖端张开角度CTOA、裂纹尖端能量释放率GⅠ、磁感应强度分量峰值Bxp，列举扩展进程中的几组特征量如表4、表5所示。