摘要：化工设备的断裂失效事故多发且危害严重,裂纹扩展模拟分析具有应用价值。裂纹扩展多基于预设路径进行模拟,在较复杂的情况下,裂纹的扩展路径是未知的,对裂纹扩展准确模拟会遇到困难,导致工程应用受到限制。基于扩展有限元法、内聚力模型和连续损伤力学,实现解相关路径的裂纹扩展模拟仿真,并通过一个实际工程失效案例——新氢机排气阀盖断裂失效,对模拟方法进行了应用探讨。结果表明,模拟能够得到潜在的断裂失效发生位置与裂纹扩展路径,且与实际断裂事故基本吻合,对失效分析和事故预防具有指导作用。

关键词：解控制路径 扩展有限元法 内聚力模型 失效分析 失效预防 

单位：华南理工大学化工机械与安全工程研究所 广东广州510640