含裂纹体的数值模拟

摘要：

不连续体的数值模拟一直是工程界的热点和难点问题,特别是动态裂纹的追踪问题,由于该问题具有重要的现实意义,一直是大家关注的问题.扩展有限元是近几年出现的一种可方便模拟静态、动态裂纹的数值方法.据此,给出了这种在常规有限元框架下可模拟强不连续问题(位移)和弱不连续问题(应变局部化)的数值方法.在常规有限元位移模式中,基于单位分裂的思想加进一个跳跃函数和渐进缝尖位移场,对不连续体附近的节点自由度局部加强,反映出位移的不连续性,这样不连续体和有限元网格可以互相独立.详细给出了扩展有限元的基本原理,导出了相应的公式,给出了一种求解不连续函数的积分方法和缝尖应力强度因子的计算.算例分析表明,扩展有限元能方便有效地模拟不连续性问题,且能大大缩短前处理时间,是一种具有应用前景的模拟不连续问题数值方法.

关键词：数值分析、扩展有限元、单位分裂、裂纹体、局部加强、跳跃函数、渐进缝尖位移场

所属期刊栏目：24

分类号：O242;O346.1(计算数学)

在线出版日期：2006-01-19（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：4434-4439