基于多边形比例边界有限元的复合材料裂纹扩展模拟

摘要：

该文采用近年提出的多边形比例边界有限元(Polygon Scaled Boundary Finite Elements,PSBFE),结合基于拓扑的局部网格重剖分方法,首次模拟了层状复合材料交界面、不同弹性模量的圆形夹杂对复合材料裂纹扩展的影响.结果表明,该文方法可以有效模拟复合材料的裂纹扩展,算例的结果同现有文献的实验数据和数值模拟结果吻合良好,采用不同网格密度和不同裂纹扩展步长对计算结果影响不大.基于SBFEM的PSBFE可以半解析求解裂纹尖端应力奇异性,具有比FEM更高的精度.另一方面,同现有基于SBFEM的裂纹扩展方法相比,基于拓扑的局部网格重剖分的PSBFE可以处理任意复杂的二维模型,具有更好的通用性.

关键词：断裂力学、裂纹扩展、比例边界有限元、网格重剖分、应力强度因子

所属期刊栏目：31

分类号：O346.1(固体力学)

在线出版日期：2014-08-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1-7