近年来,机械胀形加工作为一种新兴的加工方法,因其塑性成形具有高生产效率、低成本、节约材料、高质量等优点,被广泛用于机械产品的批量生产中。但在成形过程中,其加工方法将引起局部应力过大而产生裂纹,继而出现严重的变形、过度磨损、疲劳破裂等现象,降低生产质量和效率,增加生产成本,严重地使成形“失效”,导致无法生产。但裂纹在薄壁件加工过程中难以避免,其对工件质量具有重要影响。通过数值分析方法分析构件加工过程,可以了解加工过程中裂纹产生和发展机理,协助分析裂纹的发生机制,从而解决成形过程中出现的各种问题,使裂纹出现的概率最小化。本文选取薄壁管件进行研究,基于断裂力学理论和有限元模型,运用Ansys软件模拟分析含复合裂纹的薄壁管件偏心受压构件,对裂纹力学分析及扩展进行研究。这篇文章的主要研究内容如下:(1)断裂力学研究现状及有限元法在分析裂纹产生过程中的应用。(2)分析裂纹的主要类别、应力强度因子的解法以及动态裂纹扩展规律。(3)建立含斜裂纹薄壁管件偏心受压构件在拉伸载荷作用下的有限元模型,采用位移外推法求应力强度因子值,分别研究应力强度因子随裂纹长度和裂纹倾斜角度变化的变化规律。(4)研究在拉弯荷载的作用下两种类型的应力强度因子随着裂纹长度和裂纹倾斜角度的变化规律和两种类型应力强度因子之间的关系。得出单独的拉伸作用和拉弯作用下应力强度因子计算值的不同,并分析其产生的原因。重点分析弯矩的存在对应力强度因子的影响。(5)本文采用增加裂纹尖端奇异单元数目的试验方法,分别计算拉伸和拉伸弯曲组合受力下含斜裂纹薄壁管件起裂角的值,并与最大环向拉应力理论预测的起裂角的值进行比较,分析出影响裂纹起裂角的因素。