多裂纹扩展的扩展有限元法分析

摘要：

建立了求解多裂纹扩展的扩展有限元法。引入裂纹交叉汇合加强函数以分析多裂纹交叉汇合过程；在裂纹附近区域使用广义形函数，并引入线增函数消除混合单元，可有效地提高裂纹附近的精度；用砂浆法（线段-线段接触法）结合增广型Lagrange乘子法处理裂纹段的接触条件，可以精确地模拟裂纹面约束，并方便地求解控制方程。算例分析了两方面内容：（1）计算交叉裂纹体的应力强度因子，结果表明提出的方法精度高；（2）模拟多裂纹扩展及交叉汇合过程，模拟的裂纹扩展路径与试验结果吻合得较好，表明了方法的可靠性。

关键词：多裂纹、扩展有限元法、广义形函数、接触条件、砂浆法、增广型Lgrange乘子

分类号：TU457(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目No.51179063；中央高校基本科研业务费No.2011B03014。

在线出版日期：2014-02-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：263-272