附件C：譯文

液壓機(jī)框架的疲勞裂紋擴(kuò)散分析

M. Fulland a； M. Sander b； G. Kullmer b； H.A. Richard a，b
a德國帕德博恩大學(xué) 維斯特伐倫環(huán)境中心
b德國帕德博恩大學(xué) 應(yīng)用力學(xué)研究所

摘要
本論文中我們將討論液壓機(jī)框架的疲勞裂紋的擴(kuò)散。裂紋是從框架中間的縮孔開始擴(kuò)散的。裂紋應(yīng)力狀態(tài)主要受刻痕的影響，在裂紋擴(kuò)散過程中，這些刻痕會引起混合模式的載荷。帕德博恩大學(xué)應(yīng)用力學(xué)研究所已經(jīng)研制出仿真程序ADAPCRACK3D對裂紋擴(kuò)散過程進(jìn)行分析。這一程序能夠完全自動計算三維裂紋前緣的應(yīng)力強(qiáng)度以及裂縫路徑和結(jié)構(gòu)的使用壽命。
關(guān)鍵詞：疲勞裂紋的擴(kuò)散；仿真；混合模式；ADAPCRACK3D；有限元法

1. 引言
在工業(yè)實際中，裂紋擴(kuò)散過程的數(shù)值模擬方法變得越來越重要，特別是有限元法。造成這一趨勢的原因一方面是機(jī)械工程領(lǐng)域中越來越多的因裂紋擴(kuò)散而造成的損壞。往往在輕型結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度最優(yōu)化的控制因素就是這個（裂紋擴(kuò)散），特別是當(dāng)使用抗裂能力差的材料時，一個部件中裂紋擴(kuò)散以及應(yīng)力增大的可能性會增加。另一方面，關(guān)于斷裂力學(xué)的議題這樣的一個發(fā)展中的問題越來越被重視。

2. ADAPCRACK3D
本論文中為了研究將使用三維裂紋擴(kuò)散仿真程序ADAPCRACK3D。該軟件的整體功能方案在圖1中給出。ADAPCRACK3D由三個獨(dú)立的模塊組成，其中包括結(jié)合全自動模擬疲勞裂紋擴(kuò)散(的模塊)。第一個模塊NETADAPT3D是負(fù)責(zé)所有的有限元網(wǎng)狀的調(diào)整，這在一個模擬中是非常必要的。這包含了由于裂紋擴(kuò)散以及網(wǎng)狀改進(jìn)程序的幾何適應(yīng)以保證在仿真過程有足夠的網(wǎng)格質(zhì)量。NETADAPT3D創(chuàng)建了一個包含裂紋和裂縫前端附近子模型結(jié)構(gòu)的有限元模型。這兩種模型都可以通過商業(yè)有限元代碼ABAQUS軟件解決。在子模型的解決方案的基礎(chǔ)上，斷裂力學(xué)的評價可以通過第三個模塊NETCRACK3D進(jìn)行。因此，一些相關(guān)的斷裂力學(xué)材料數(shù)據(jù)是必要的，例如：臨界值ΔKth、斷裂韌度KIc等。如果考慮變幅載荷，