基金项目:河北省重点研发计划项目(编号:２０３２１２０１D)作者简介:刘金鹏,男,北京工商大学在读硕士研究生.通信作者:张丽梅(１９７９—),女,北京工商大学教授,硕士生导师,博士.EＧmail:zhanglimei＠btbu．edu．cn收稿日期:２０２２Ｇ０２Ｇ２５改回日期:２０２２Ｇ１０Ｇ１７DOI:１０．１３６５２/j．spjx．１００３．５７８８．２０２２．９０２５５[文章编号]１００３Ｇ５７８８(２０２３)０１Ｇ００８５Ｇ０６基于断裂力学的立式杀菌锅全寿命疲劳分析FullＧlifefatigueanalysisofverticalretortbasedonfracturemechanics刘金鹏LIUJinＧpeng张丽梅ZHANGLiＧmei黄志刚HUANGZhiＧgang(北京工商大学人工智能学院,北京１０００４８)(SchoolofArtificialIntelligence,BeijingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing１０００４８,China)摘要:目的:研究一种新型立式杀菌锅在热机循环载荷下的疲劳强度,特别是在锅体出现裂纹后的剩余疲劳寿命以及影响杀菌锅疲劳裂纹扩展的因素.方法:从杀菌锅结构完好的设计疲劳寿命和有裂纹后的剩余疲劳寿命两个方面对其进行全寿命疲劳分析.采用Workbench分析杀菌和３种循环载荷下杀菌锅的力学特性;基于SＧN曲线研究杀菌锅在３种交变应力下的设计疲劳寿命;基于断裂力学原理研究初始裂纹尺寸、压力、温度对有裂纹杀菌锅应力强度因子和剩余疲劳寿命的影响.结果:此类立式杀菌锅的设计疲劳寿命为５×１０５次,满足设计需要且有一定安全余量;基于断裂力学分析得出杀菌锅裂纹尺寸寿命曲线,对含缺陷杀菌锅剩余寿命进行预测,具有一定创新性.结论:使用过程中应关注锅体内部裂纹的产生和扩展情况,可以根据试验提出的方法对杀菌锅裂纹缺陷进行强度分析和寿命预测.关键词:食品杀菌;立式杀菌锅;SＧN曲线;断裂力学;全寿命疲劳分析Abstract:Objective:Thefatiguestrengthofanewtypeofverticalretortunderthecyclicloadofheatenginewasstudied,especiallytheresidualfatiguelifeofthepotbodyafterthecrackappearedandthefactorsaffectingthefatiguecrackpropagationofthegermicidalpot．Methods:ThemechanicalcharacteristicsofretortundersterilizationandthreekindsofcyclicloadswereanalyzedbyWorkbench,thedesignfatiguelifeoftheretortunderthreealternatingstresseswasstudiedbasedontheSＧNcurve．Theeffectoftheinitialcracksize,pressureandtemperatureonthestressstrengthfactorandresidualfatiguelifeofthecrackretortwerest...
