热管内壁倾斜半椭圆裂纹应力强度因子数值分析

对热管内壁倾斜半椭圆裂纹应力强度因子求解模型进行了分析,结合光弹性法和文献求解法验证了分析模型合理性.在特定复杂热机耦合载荷(轴向拉伸载荷Pa为5MPa,内、外壁承受压力Pi与Po均为3MPa,内、外壁温度Ti、To分别为300℃和250℃)下,探讨了不同裂纹面倾斜角度θ2(0°、5°、10°…40°及45°)、不同裂纹形状比a/b(0.4、0.5、0.6、0.7及0.8)和不同裂纹深度a(1mm、1.25mm、1.5mm、1.75mm及2.00mm)的多种三维复合裂纹模型KⅠ、KⅡ及KⅢ值,分析了各应力强度因子分布规律.分析结果表明,在给定的复杂载荷工况下,复合应力强度因子中的三个分量占比从大到小依次为Ⅰ型、Ⅲ和Ⅱ型,而且Ⅱ型所占比例远小于其他两型,分析结果可为实际工程应用中的热管疲劳寿命评估提供数据支撑.