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应力强度因子表征裂纹尖端应力应变场的强度大小，是线弹性断裂力学的重要指标。采用相互作用积分法，利用ANSYS有限元软件对矩形板中心倾斜裂纹、紧凑拉伸试样和紧凑拉伸剪切试样的应力强度因子进行模拟计算，并与理论值和试验值进行对比分析，得出一些有益的结论。主要内容如下： 1.介绍了相互作用积分法基本原理和实现二维、三维应力强度因子计算的数值方法。建立矩形板中心倾斜裂纹的二维有限元模型，对模型采用三种不同的网格密度进行划分，计算矩形板中心斜裂纹的应力强度因子。将数值计算的结果与应力强度因子手册公式计算的结果进行对比，以验证有限元计算结果的可靠性，并分析相互作用积分法计算应力强度因子的特点。 2.根据紧凑拉伸试样的几何形状和受力特点，建立三维直裂纹1/4试样模型。分析平面应变状态和三维状态下，试样应力强度因子沿厚度的分布。讨论裂纹尖端奇异单元的尺寸和角度、积分区域大小、荷载大小和裂纹长度等因素对试样应力强度因子的影响。对有限元计算的紧凑拉伸试样进行试验对比，分析试验结果与有限元分析结果的差异。 3.针对I/II复合型断裂的紧凑拉剪试样及其特殊加载装置，考虑有限元计算的方便，假设了一种紧凑拉剪试样与加载装置复合的三维倾斜裂纹的试样模型。模拟计算了几种特殊加载角度下，应力强度因子 KI、KII、Keff和等效加载角度βeq的结果，并与理论解进行了对比分析。通过数值计算研究泊松比的变化对应力强度因子KI和KII沿模型厚度分布的影响，泊松比和加载角度的变化对应力强度因子KI、KII、Keff和等效加载角度βeq的影响。