题目：连接件疲劳寿命分析的损伤力学有限元——附加载荷法

金属构件疲劳失效是机械工程领域中主要的失效模式，由于紧固件孔处存在着严重的应力集中，结构的疲劳破坏通常发生在这里。本文发展了损伤力学-附加载荷-有限元法，并编制程序对铆钉连接件的疲劳裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命进行了预估。基于损伤力学原理建立损伤演化方程，并由手册中提供的标准件实验结果拟合了损伤演化方程中的材质参数。将连接件的铆钉与铆钉孔接触的状态非线性问题简化为耦合迭代问题，通过有限元—附加载荷法原理，编制了有限元程序，对铆钉连接件在不计摩擦情况下的疲劳裂纹萌生及裂纹扩展寿命进行了预估。对于复杂的铆钉连接构件，还可以由大型有限元软件选出最关心的铆钉子结构，引入相应的边界条件，并利用自编程序估算出该结构的疲劳寿命。该方法避开了传统接触元-变刚度法在求解接触问题时的复杂计算，能够在短时间内计算出寿命，缩短了理论计算寿命时间，为实际工程实验节省了费用，不仅具有理论价值而且有着很强的应用前景。