分析常用断裂的性能

　　断裂力学分析常用断裂性能参量（如裂尖的应力、应变、应力强度因子，J积分等）来反映裂尖的应力应变场情况，以确定构件的抗裂性能。根据弹塑性断裂力学理论，借助非线性有限元软件ABAQUS，以含半椭圆形表面裂纹的矿用提升机主轴为研究对象，模拟计算了主轴三维表面裂纹前端的力学场；在最危险的工况下，试图从不同的裂纹长度对主轴表面裂纹前端的应力、应变和J积分的影响规律进行研究，分析裂纹长度对裂纹扩展驱动力的影响，为进一步了解含缺陷构件的断裂本质，合理使用弹塑性断裂参量对含缺陷构件进行安全评价提供基础。 

　　与提升机主轴半椭圆形表面裂纹的其他位置相比，裂纹中心点处的拉应力最小；越靠近裂纹长度的两端，应力先逐渐增大，快到达主轴表面的时候又开始减小；而裂纹前端法向塑性应变的变化情况与应力相反。裂纹前端的高应力区和高应变区随着裂纹长度的增加而扩大；在最危险的工况下，对裂纹长度不同时裂纹前端的应力、应变和J积分的分布规律进行了研究。由于主轴承受的载荷不仅有弯矩还有扭矩，故裂纹端部场的情况也更加复杂。结果表明，裂纹扩展最快的部位并不是裂纹最深处。在相同载荷条件下，裂纹长度越大，裂纹越容易扩展。