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CRITICAL STRESS INTENSITY FACTORS FOR CRACKED HOLLOW PIPES UNDER TRANSIENT THERMAL LOADS

机译：瞬态热载荷作用下裂纹空心管的临界应力强度因子

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Finite element analyses of a long hollow cylinder having an axisymmetric circumferential internal edge crack, subjected to convective cooling on the inner surface are performed. The transient thermal stress intensity factor is estimated using a domain version of the J-integral method. The effect of the thickness of the cylinder, crack length, and heat transfer coefficient on the stress intensity factor history are studied. The variations of critical normalized stress intenstty factor with crack length-to-thickness ratio for different parameters are presented. The results show that if a small inner surface crack begins to grow, its stress intensity factor will increase with increase in crack length, reach a maximum, and then begin to drop. Based on the results, a fracture-based design methodology for cracked hollow pipes under transient thermal loads is discussed.
机译：对内表面进行对流冷却的具有轴对称的圆周内部边缘裂纹的长空心圆柱体进行了有限元分析。使用J积分方法的域版本可以估算瞬态热应力强度因子。研究了圆柱体厚度，裂纹长度和传热系数对应力强度因子历史的影响。给出了不同参数下临界归一化应力强度因子随裂纹长度与厚度比的变化。结果表明，如果小内表面裂纹开始扩展，其应力强度因子将随着裂纹长度的增加而增加，达到最大值，然后开始下降。基于结果，讨论了基于裂纹的中空管在瞬态热载荷下的设计方法。

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