□□ 张巨银，王文达，王学平，牟龙龙，赵志琦

(1.甘肃省特种设备检验检测研究院，甘肃 兰州 730050；2.宁夏特种设备检验检测院，宁夏 银川 750000)

引言

GB/T 19624—2019《在用含缺陷压力容器安全评定》[1]于2020年1月1日正式颁布实施。该标准以裂纹张开位移和应力强度因子为主要参量，以弹塑性双判据法为基础，对压力容器缺陷进行安全评定。

应力强度因子为表征裂纹尖端应力场强度的物理量，是含缺陷压力容器安全评定的重要内容，其求解方式主要有解析法和数值法。GB/T 19624—2019中详细地区分了压力容器的缺陷类型，并规定了各种缺陷的安全评估方法，同时也加入了更多缺陷评估中间参量的计算模型和方法。在平面缺陷的评估中，明确地指出了多种情况下的应力强度因子计算模型，评定人员可以根据相应的模型来便捷地计算相应的工程问题。

尽管目前标准中的计算模型可以覆盖部分常见工程结构，但对于一些较为特殊的问题还是无从下手，而利用XFEM技术计算裂纹尖端应力强度因子则具有更好的适应性。XFEM技术可以快速准确地建立含缺陷结构的有限元计算模型。

本文以平板裂纹模型为例，分别采用GB/T 19624—2019中的解析法和XFEM数值法对相同工况下裂纹尖端的应力强度因子进行求解，并对两种方法所得计算结果的差异性进行对比分析。

1 XFEM技术的介绍

扩展有限元法(XFEM)自Belytschko T等[2]首次提出以来，在断裂力学领域的研究中得到了一定程度的普及与发展。ZHUANG Z等[3]基于XFEM计算出的数值结果与实验数据进行比较，证明了XFEM计算的准确性及效率；……