NASGRO-疲勞斷裂機(jī)理與疲勞裂紋擴(kuò)展分析軟件

1、NASGRO軟件是美國NASA、洛克希德？馬丁公司、美國西南研究院（SwRI ）等機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)的斷裂力學(xué) 分析軟件，是NASA、FAA、ESA等機(jī)構(gòu)進(jìn)行損傷容限認(rèn)證用的標(biāo)準(zhǔn)軟件。NASGRO-疲勞斷裂機(jī)理與疲勞裂紋擴(kuò)展分析軟件NASGROC件背景NASGRO是上世紀(jì) 80年代美國航空航天局約翰遜宇航中心（ NASAJohnson Space Center ）在歐洲航天局和 FAA的技術(shù)協(xié)助下開發(fā)的軟件，NASGRO初被用于對NASA航天器的斷裂失效進(jìn)行預(yù)測和控制，在 NASA的老化飛機(jī)研究項目中，NASGRO定為飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展分析的指定軟件，從而使得NASGROJ分析能力得到了極大的提升

2、。匚20 多年以來，NASGRO1功能在尖端項目應(yīng)用中不斷豐富和擴(kuò)充，被應(yīng)用于以航空航天和軍工為代表的各行各業(yè)，已經(jīng)發(fā)展成為具有廣泛適應(yīng)領(lǐng)域的疲勞裂紋預(yù)測和生長分析專業(yè)尖端技術(shù)軟件。目前 NASGRO全球40多個國家有超過 1700家用戶。美國西南研究院（SwRI）在2000年與NAS海署了太空行動協(xié)議，開始負(fù)責(zé)NASGRO1開發(fā)和用戶服務(wù)。NASGR欲件技術(shù)簡介NASGRO用于疲勞斷裂預(yù)測以及疲勞裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測的軟件，其主要功能包括：?疲勞裂紋生成（初始化）分析。?疲勞裂紋擴(kuò)展和斷裂分析。?預(yù)測結(jié)構(gòu)壽命。?處理并儲存疲勞裂紋擴(kuò)展參數(shù)。NASGRO供了統(tǒng)一的 Windows風(fēng)格圖形用戶界面，

3、在界面下集成各個分析模塊，包括：? NASFORM疲勞裂紋生成（初始化）模塊。? NASFLA核心壽命預(yù)測模塊。? NASBEM二維邊界元分析模塊。? NASMAT材料數(shù)據(jù)庫模塊。NASGR（Or®NASGRO提供了集成的 Windows風(fēng)格圖形用戶界面，用戶可以方便直觀地輸入?yún)?shù)或者建立批處理文件， 并可以方便地觀察和修改。用戶在該界面中可以對同類裂紋進(jìn)行不同幾何參數(shù)或者縮放系數(shù)的敏感性分析。阿隊屬 Li j . ihUoLdNASFORMNASFORM是NASGROl疲勞裂紋初始化模塊。NASFORM提供了一個應(yīng)力壽命模型和四個應(yīng)變壽命方程，可以輸入應(yīng)變壽命數(shù)據(jù)r rack pj

4、paQrition a：natysis in a guide vane ct the nozz e gaz inlet rnanrfoldNASFLANASFLA是NASGROj核心壽命預(yù)測模塊。NASFLA提供了獨特的強(qiáng)大斷裂力學(xué)分析功能，可以對多種類型的斷裂力學(xué)問題進(jìn)行計算，例如：?計算給定裂紋幾何形態(tài)和載荷條件的應(yīng)力強(qiáng)度因子，并且可以列表或圖形化顯示計算結(jié)果。NASFLAM以考慮超過 60種的裂紋幾何形態(tài)。?基于幾何形態(tài)、初始裂紋長度和載荷譜來計算裂紋擴(kuò)展并最終確定導(dǎo)致裂紋非穩(wěn)定發(fā)展 的載荷循環(huán)數(shù)或者壽命，在此計算中應(yīng)用 NASGR段紋擴(kuò)展方程、Walker方程以及輸入數(shù)據(jù)表。?計算在給

5、定的載荷歷史條件下，將導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展失效的臨界初始裂紋尺寸。?計算在給定載荷下，應(yīng)力強(qiáng)度因子將等于材料斷裂韌度的臨界最終裂紋尺寸。?進(jìn)行持續(xù)裂紋擴(kuò)展分析，計算裂紋擴(kuò)展速度，從而確定在材料斷裂失效前能夠經(jīng)受一個恒定載荷作用的時間。NASBEMNASBEM是NASGR曲二維邊界元分析模塊，用于計算二維形態(tài)裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子，可以 考慮多軸載荷條件以及混合裂紋模式。NASBEM可以用于建立應(yīng)力強(qiáng)度因子表以及相應(yīng)的裂紋長度，并進(jìn)一步用于NASFLA莫塊預(yù)測壽命。NASBEM也可以計算任意形狀未開裂二維區(qū)域的應(yīng)力場。NASBEM包括三個部分：?友好的數(shù)據(jù)輸入界面。?邊界元求解器，包括應(yīng)力強(qiáng)度因子計算程序。

6、?后處理應(yīng)力分析程序，提供了圖形輸出選項。NASMATNASMAT可用于對材料的疲勞裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)或者斷裂韌度進(jìn)行存儲、提取或者曲線擬合。NASMAT勺材料數(shù)據(jù)庫以英制與國際單位制方式提供了眾多的材料數(shù)據(jù)，如下表所示。材料數(shù)據(jù)庫提供了超過 9000組數(shù)據(jù)，其中包括超過 3000組的疲勞裂紋擴(kuò)展數(shù)據(jù)以及超過6000組的斷裂韌度數(shù)據(jù)點。用戶可以對這些數(shù)據(jù)查找、繪圖或者擬合，以用于NASGR配紋擴(kuò)展方程或者用戶指定的擴(kuò)展速度方程。這些數(shù)據(jù)也可以輸入到擴(kuò)展速度表中衷NASMAT的材料庫大關(guān)至例1Iron, alloy or cast2ASTM Spec, grade steel3ALS1 Steel4Miscellaneous US Spec grade steel5Tradc/coiiuiion name steel6AISI Tvpc stainless steel7Miscellaneous CRES/liet resistant steel8High Temperanirc Steel9Tool Steel飩臺金101000 9000 Series shuramitn11Cast aud miscclluicous aliuuiuiuu12T