基于p型有限元法和围线积分法计算复合型应力强度因子
传统有限元法由于采用低阶插值计算应力强度因子时,需要划分的网格数较多,收敛速度较慢,得到的应力强度因子精度不足.p型有限元法在网格确定时通过增加插值多项式的阶数来提高计算精度,具有网格划分少、收敛速度快、精度高、自适应能力强等特点.本文采用基于p型有限元法的有限元计算软件StressCheck计算得到应力场和位移场,并由围线积分法导出混合型应力强度因子(SIFs).通过几个经典算例,分析了围线的选择对计算精度的影响,计算了不同裂纹长度、不同裂纹角度和裂纹在应力集中区域不同位置时的应力强度因子.并将数值结果、理论解与文献中其他数值计算方法所得的部分结果进行了对比分析,结果表明自由度数不大于7000时,导出的应力强度因子相对误差最大不超过1.2％,数值解表现出较高的精度及数值稳定性.
p型有限元法、围线积分法、断裂力学、应力强度因子(SIFs)、数值模拟
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O346.1(固体力学)
国家自然科学基金51769011;11261026
2020-03-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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