基于改进数值流形法的接触裂纹问题研究

摘要：

接触裂纹问题在工程结构中较为常见.结合数值流形法在裂纹处理上的优势,分析了压剪荷载作用下的接触裂纹问题,模拟了压剪裂纹渐进扩展过程.为了减少由于裂纹尖端位置不同而产生的误差,对裂纹尖端附近一定范围内的每一个物理覆盖附加奇异覆盖函数项,并根据裂纹尖端位置和单元含奇异物理覆盖的数目进行分区积分.选取一个压剪破坏算例,分析了法向接触力对应力强度因子计算结果的影响,并模拟了其渐进破坏过程.计算结果表明,所提方法在压剪裂纹问题方面的可行性,与未细化和覆盖细化方法得到的结果相比,更能准确地描述裂纹扩展路径.法向接触力对Ⅱ型应力强度因子的贡献为0,对Ⅰ型应力强度因子的影响较大,相对误差随网格密度变化明显,且法向接触力对Ⅰ型应力强度因子的影响要比直接施加内压时的影响大.

关键词：数值流形法、裂纹扩展、应力强度因子、接触力

所属期刊栏目：40

分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51739006,U1765204;中国博士后科学基金资助项目2017M611678

在线出版日期：2019-06-05（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：2016-2021