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sunclark

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[交流] 【原创】ALOF软件-三维疲劳裂纹扩展模拟分析的实例已有11人参与

复杂服役环境下金属结构及装备的疲劳裂纹扩展分析，一直是工程界关注的重点内容与难点研究课题。ALOF软件是我国具备自主知识产权的高级专业三维疲劳裂纹扩展计算机仿真系统，也是世界上第一款成熟的基于XFEM和VNM先进裂纹计算技术的商业化系统。ALOF全称为Analyses Laboratory of Fracture，意为一个面向疲劳断裂过程的仿真实验室。它以断裂力学为基础，对含缺陷构件进行模拟分析，为断裂失效分析专家提供科学数据和判断。
以下几个部件为高铁结构用ALOF分析的结果：
部件A：下图1(a)为裂纹分析的有限元网格，因其左上角由两个螺钉与盖板固定，受重载时易在连接处产生应力集中，导致裂纹扩展，应是检修的关注点之一。

图1  似吊钩部件A的裂纹形貌及应力应变场
   上图1(b)、(c)和(d)为裂纹扩展过程中结构的变形及应力应变场，而图1(e)和(f)则给出了该裂纹在扩展中的形貌特征，这正是实验检查手段所不能够完成的工作。
   部件B：下图2(a)为裂纹分析的有限元网格，因其由四个螺钉与上盖板固定，长期高速运载时最易在连接处产生应力集中，并最终导致裂纹扩展，是检修的关注点之一。

图2  似安装座部件B的裂纹形貌及应力应变场
   图2(b)、(c)和(d)为裂纹扩展过程中结构的变形及应力应变场，而图2(e)和(f)则给出了初始裂纹在结构服役时的扩展特征，这正是实验检查手段所不能够完成的工作。
   部件C：下图3(a)为枕梁焊接结构裂纹分析的有限元网格。因其与盖板通过V型焊缝连接，长期高速运载时使焊缝处应力集中更严重，并最终导致裂纹扩展。焊接制造完毕后应采用100%探伤以确保焊接质量，并定期巡检。
   图3(b)、(c)和(d)为裂纹扩展过程中结构的变形及应力应变场，而图3(e)和(f)则给出了裂纹在焊缝中的扩展过程，这正是实验检查手段所不能够完成的工作。