刘明岳， 谢禹钧, 李 岩， 李世杰， 魏 巍

(1.辽宁石油化工大学 机械工程学院，辽宁 抚顺113001；2.中国石油天然气股份有限公司 抚顺石化分公司，辽宁 抚顺113001；3.中石化第五建设有限公司，广东 茂名525000)

基于J2-积分与六棱柱壳裂纹应力强度因子

刘明岳1， 谢禹钧1, 李 岩1， 李世杰2， 魏 巍3

(1.辽宁石油化工大学 机械工程学院，辽宁 抚顺113001；2.中国石油天然气股份有限公司 抚顺石化分公司，辽宁 抚顺113001；3.中石化第五建设有限公司，广东 茂名525000)

应力强度因子作为一个重要的断裂参量，在工程结构件断裂分析过程中起到至关重要的作用。本文基于J2-积分和材料力学中的弯曲理论，对六棱柱壳横向裂纹和加强筋六棱柱壳横向裂纹的应力强度因子进行了分析求解。给出了利用J2-积分求解复杂结构应力强度因子的一个方法。

应力强度因子；J2-积分； 六棱柱壳； 裂纹

多边棱柱壳是常见的工程结构件，其中具有环向裂纹的六棱柱壳属于典型的复杂三维裂纹结构。在断裂分析中，裂纹应力强度因子是裂尖奇异应力场应力集中程度的度量[1]，是工程结构件断裂分析的重要参量。然而，运用经典解法求复杂三维结构裂纹的应力强度因子十分困难。对于复杂的三维结构，目前的应力强度因子手册给出的公式基本上是用数值法拟合而成的。但这样的公式都是有一定使用条件限制，当使用条件发生变化时就需要做新的数值分析[1]。

本文利用J2-积分和材料力学中的弯曲理论[1-2]，得到了六棱柱壳横向裂纹应力强度因子的封闭解，给出了一种利用J2-积分求解棱柱壳结构横向裂纹应力强度因子的求解方法。……