A Numerical Investigation of an Abnormal Phenomenon of Stress Intensity Factor (SIF) in a Cracked T-

来源 :船舶与海洋工程学报(英文版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:fuzi001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Industry design standards such as BS 7910 deployed some empirical formulas for the prediction of stress intensity factor (SIF) based on simulation results from traditional finite element method (FEM). However, such FEM simulation occasionally failed to convince people due to the large discrepancies compared with engineering practice. As a consequence, inaccuracy predictions via such formulas in engineering standards inevitably occur, which will compromise the safety of structures. In our previous research work, an abnormal phenomenon of SIF in a cracked T-butt joint accounting for welding effect has been observed. Compared with BS 7910, the calculation results of SIF at the surface points of welded specimens cannot be well predicted, with a large discrepancy appearing. In order to explore such problem with an abnormal increase at the surface points of cracked welded specimens, a numerical investigation in terms of SIF among BS 7910, XFEM, and FEM is performed in this paper. Numerical models on both a simple cracked plate without welding effect and a cracked T-butt joint with welding effect are developed through ABAQUS. Parametric studies in terms of the effects of varied crack depth to thickness ratio (a/T ) and the effects of crack depth to crack half-length ratio (a/c) are carried out. Empirical solutions from BS 7910 are used for comparison. It is found that the XFEM can provide predictions of SIF at both the crack deepest point and crack surface point of a simple cracked plate as accurate as FEM. For a T-butt joint with a transverse stiffener, a large discrepancy in terms of the weld magnification factors (Mk ) occurs at the crack surface point compared with empirical predictions. An exceptional increase of von Mises stress gradient in regions close to the weld-toe is found through the simulation of FEM, whereas a constant stress gradient is obtained through XFEM. The comparison results indicate an inappropriate prediction of SIF by the utilization of the empirical formulas in BS 7910. A more reasonable prediction of the SIF at the surface point of a crack is obtained by the XFEM. Therefore, further updating of the empirical solutions in BS 7910 for SIF accounting for welding effect is recommended.
其他文献
当前,垃圾焚烧发电已成为生活垃圾处理的主流工艺。但随着生活垃圾分类制度逐步在全国范围内推行,势必会导致用于焚烧发电的垃圾原料发生明显改变。基于此,从不同角度分析了垃圾分类对垃圾焚烧发电产业发展的影响。为适应分类后焚烧垃圾物理化学性质的改变,现有垃圾焚烧发电工艺需相应调整,尤其是热值升高,将大幅提升吨垃圾发电量,显著提高项目的经济效益,有利于激发企业自主投资运营的积极性。政府可依据焚烧发电产业市场行情,灵活调整相关补贴和优惠政策。垃圾焚烧发电产业有望进一步实现完全市场化运行,其发展模式也有望呈现为"全民参
随着科技的发展和信息技术的普及,互联网和计算机技术在各个领域的影响都日渐深入,人民的生活发生了翻天覆地的变化,纷纷开始从新的角度审视个人生活与自然环境之间的关系,开始思考提高个人生活品质的新方式。就微观层面来看,计算机技术在室内装潢设计、室内软装设计、室内景观设计都趋向低碳化、个性化发展;就宏观层面来看,计算机技术在环境艺术设计也发挥着不容小觑的作用。《计算机环境设计表现》结合优质案例,系统的介绍了用于环境艺术设计的AutoCAD、3dsMax、Photoshop三个软件的使用方法,具有较强的实操性。
为研究山西省太原、阳泉、长治和晋城冬季PM2.5中碳质组分的污染特征和来源,于2017-11-15-12-31同步采集了冬季PM2.5样品,采用热/光分析法分析了样品中有机碳(OC)和元素碳(EC
Hydraulic systems provide a clean and stable supply of hydraulic fluid for subsea valves and actuators installed on the subsea bed in subsea production systems.
在茅洲河流域地表水与地下水补排关系定性分析的基础上,建立SWAT和SWAT-LUD模型对流域水的循环转化过程进行数值模拟,定量计算地表水与地下水的交互量并估算污染贡献量。结果显示:2017年地下水排泄补给河水水量为1.6×108 m3,携带的NH3-N、TP和COD总量分别为0.9×104,0.2×104,1.7×104 t,约占河流总污染指标的3%;地表水侧向补给地下水水量为1.0×10
翻译课程的教育学意义主要体现在人才培养方面。汉英线上教学通过补充优质教育资源、推动自我教育探索、倡导寓教于乐理念提升其教育效能;线上线下共建汉英翻译课程教育价值,通过实践线上线下教学资源的呼应、学习任务的呼应以及教学方法的呼应,构建起外语人才培养的合理生态。
城市景观涉及多个方面的内容,涵盖了美术、建筑等不同的学科,加强对城市景观的设计,对改善城市地区生态环境和提高民众生活水平都具有重要的价值。《城市景观艺术设计与精神生态》一书针对该设计的基本理论进行了阐释,并且具体提出了相关的设计手段和设计方式,具有重要的实践意义。
国际条约始终是全球海洋环境治理制度体系中重要的法律组成部分。随着人类开发利用海洋的能力不断增强,与全球海洋环境治理相关的国际条约出现了主体多元化、内容前瞻化、规则动态化、谈判复杂化、冲突严重化以及效力扩张化的发展态势。中国作为负责任的大国,在深度参与全球海洋环境治理国际造法中,应结合以上变化趋势,秉持构建“海洋命运共同体”的理念,推动并引领当前以全球海洋环境治理为代表的全球海洋治理的国际法治进程。
当代社会,绿色环保理念已得到大众认可,同时随着经济的推动和发展,环境艺术设计在我国也已经获得了较大的成就,环境艺术设计体现的是人类的生活观念认知,代表了人类的一种思想结晶,现在我国正提倡绿色生态,在室内环境艺术设计中也应贯穿这一理念。《可持续室内环境设计理论》中,具体介绍了基于生态绿色理念的指导,室内环境艺术应当获得何种程度上的发展,并对此提出了具体可行的对策建议,进而提高大众的生态环保意识。
随着当代社会经济的快速发展,近年来外出旅游人数持续增长,旅游业逐渐壮大。但是各地在发展旅游业的同时,却对生态自然环境造成了一些程度的损害,因此需要在遵循生态理念的基础上发展新兴生态旅游业。《生态旅游与可持续发展理论探析》一书中,就生态旅游与可持续发展的关系进行了论述,进而提出了发展生态旅游业的具体举措。《生态旅游与可持续发展理论探析》一书一共分为七个大的章节。