管道三通是石油化工行业量大面广的工程构件,其安全运行具有重要意义。本文针对开孔率为d/D=0.5的焊制三通结构,采用ANSYS有限元技术和三维奇异性单元,数值模拟受内压和主管端部弯矩载荷作用下的穿透裂纹尖端的应力强度因子。在内压载荷下,裂纹在主管路中部时一型裂纹是主导裂纹,其数值是其他两种裂纹的值百倍以上,几乎没有二三型裂纹的影响。裂纹在支管处时,情况与裂纹在主管路中部基本相似,也是一型裂纹主导。这与主管路中部裂纹的受力情况基本相同,符合定性分析结果。当裂纹位置变换,并且受内压载荷作用,裂纹位置变换参量α的范围在0°～60°,并不是当裂纹越靠近焊缝处应力强度因子越大,即裂纹越危险。而是裂纹位置的α在52度附近时Ⅰ型与Ⅱ型应力强度因子有最小值,当裂纹出现在这个区域附近时,并不危险,然后随着裂纹位置向焊缝靠近而逐渐增大。而Ⅲ型裂纹随着α的增大而逐渐增大,在焊缝处有最大值。裂纹在支管肩部时,主要作用的是一型裂纹和三型裂纹,由于裂纹的对称面处是对称约束,在受内压载荷时,有较大的三型裂纹。当三通受面内弯矩作用下,三通含有肩部裂纹缺陷时,裂纹类型为三型裂纹主导,一型裂纹的应力强度因子数值较小。当含腹部裂纹缺陷三通受面外弯矩作用时,二型裂纹主导,一型裂纹和三型裂纹的应力强度因子数值较小。在面外弯矩作用下,腹部裂纹主要产生裂纹裂纹端面的滑移,二型裂纹数值较大。本文给出了受面内弯矩作用下含主管肩部裂纹三通和受面外弯矩作用下含主管腹部裂纹三通的应力强度因子。其结果对工程实际有一定的参考价值。