[发明专利]一种基于强度理论的裂缝扩展路径计算方法

权利要求书

1.一种基于强度理论的裂缝扩展路径计算方法，其特征在于，该裂缝扩展路径计算方法包括以下步骤：

(1)建立计算需要的数值计算模型，对模型进行网格划分和施加外荷载：对裂缝尖端的单元进行精细划分；

(2)建立基于强度理论的断裂准则；

(3)提出计算裂缝扩展路径的裂缝扩展增量法，确定扩展增量的大小；

(4)利用数值方法获得局部坐标系下裂缝尖端应力周向应力σ_θ和切向应力|τ_rθ|，根据强度准则获得临界起裂应力和临界起裂角；

(5)根据临界起裂角和给定的裂缝扩展增量，确定新裂缝尖端的位置；

(6)更新数值计算模型进行下一步裂缝扩展过程计算；重复上述过程直到完成整个裂缝扩展。

2.如权利要求1所述的基于强度理论的裂缝扩展路径计算方法，其特征在于，通过公式(1)和公式(2)进行张拉裂缝和剪切裂缝扩展的判断，

|τ_rθmax|＞τ_cr

(2)

如果不满足起裂条件，进一步改变外荷载的大小，重新计算裂缝尖端的周向应力σ_θ和切向应力|τ_rθ|，直到满足公式(1)或公式(2)要求的起裂条件；

其中σ_θmax表示最大裂缝尖端的周向应力，σ_t表示抗拉强度，τ_rθmax表示最大裂纹剪短的切向应力，τ_cr表示抗剪强度；

然后使用差值方法计算翼型裂纹扩展角度θ_T或者剪切裂纹扩展角度θ_S；

然后根据所得的翼型裂纹扩展角度θ_T或者剪切裂纹扩展角度θ_S、以及给定的裂缝扩展增量△a确定新裂缝尖端的位置。