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本文利用有限單元法,配合應變能密度理論,探討燃氣輪機葉片組之焊接連杆在焊腳 附近含圓弧形表面裂縫時之破壞行為,并建立一套完整的分析方法,作為評估含裂縫 之焊結構體安全性之依據。 一般而言,在連杆上同一斷斷裂縫愈深則其前緣各點之最小應變能密度因子S 愈大 ,但在焊腳斷面上,則此現象并不明顯,此點顯示在焊腳上裂縫深度對破裂的發生影 響較小。而在同一裂縫深度的情況下,裂縫愈靠近焊腳,則前緣各點S 愈大,危險 性也愈高。另外,在焊腳上存有一表面裂縫時,焊接角度愈大,則裂縫前緣各點S 相對提高,此因應力集中現象愈大之故。 當裂縫深度在α=30°時,在各斷面上其裂疑前緣中央點位之S 均較其他點位高, 顯見一旦破裂發生,則必由中央開裂。其他的情形則隨裂縫深度與所處斷面之不同而 有不同的破裂起始點。但在焊腳斷面上,作α=30°時仍為中央開裂外, 其他各裂縫 深度均以前緣近自由面之點S 最大。 關于裂縫前進的方向,當裂縫位于焊腳斷面時,開裂度θ。多介于 0°至20°之間, 而在其他斷面,則都在 0°至10°以內,顯示各點位均向下方開裂,且當裂縫位于焊 腳斷面時,較趨于混合型破裂,當裂縫位于其他斷面時,則以第一種破裂模式表現最 為強烈。
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