岩石断裂力学的扩展有限元法

摘要：

针对岩石材料的断裂力学问题阐述扩展有限元法的单元位移模式的选择、确定平面裂纹空间位置的水平集法和特殊单元的数值积分方法.介绍最大周向应力裂纹扩展判据和计算应力强度因子的相互作用积分法,进而建立岩石断裂力学的扩展有限元法.建立Ⅰ型裂纹和Ⅱ型裂纹的岩石断裂力学的扩展有限元计算模型,对Ⅰ裂纹的应力强度因子和Ⅱ型裂纹的裂纹扩展路径进行扩展有限元法数值模拟计算.结果表明,建立的岩石断裂力学扩展有限元法可对岩石材料的断裂力学参数和裂纹扩展路径进行数值模拟分析,验证了数值计算结果的合理性,能有效地描述岩石断裂力学特性.

关键词：扩展有限元法、水平集法、应力强度因子、相互作用积分法、裂纹扩展判据、裂纹扩展路径

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分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金项目11472309;中石油重大专项2012-ZG-002

在线出版日期：2016-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：121-126