本文關(guān)鍵詞：基于水平集算法的擴(kuò)展比例邊界有限元法研究

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【摘要】：擴(kuò)展比例邊界有限元法在裂紋貫穿單元采用Heaviside階躍函數(shù)描述裂紋面兩側(cè)的不連續(xù)位移,在裂尖則采用半解析的比例邊界有限元描述奇異應(yīng)力場(chǎng)。該方法具有無需預(yù)先知道裂尖漸進(jìn)場(chǎng)的形式,無需采用特殊的數(shù)值積分技術(shù)直接生成裂尖剛度陣,對(duì)多種應(yīng)力奇異類型可根據(jù)定義直接求解廣義應(yīng)力強(qiáng)度因子的特點(diǎn)。該文將擴(kuò)展比例邊界有限元法與水平集方法相結(jié)合,進(jìn)一步發(fā)展了擴(kuò)展比例邊界有限元法,并將其應(yīng)用于解決裂紋擴(kuò)展的問題。在數(shù)值算例中,通過編寫完整的MATLAB分析計(jì)算程序,求解了單邊缺口的三點(diǎn)彎曲梁和四點(diǎn)剪切梁的裂紋擴(kuò)展問題,計(jì)算結(jié)果顯示擴(kuò)展比例邊界有限元法能有效地預(yù)測(cè)裂紋軌跡和荷載-位移曲線。通過參數(shù)敏感性分析,還可得出該方法具有較低的網(wǎng)格依賴性,且對(duì)裂紋擴(kuò)展步長(zhǎng)不敏感。
【作者單位】： 大連理工大學(xué)工程抗震研究所;中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(51138001) 國(guó)家重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目(2011ZX06002-10) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(DUT13LK16)
【分類號(hào)】：O346.1
【正文快照】： 在工程領(lǐng)域中,經(jīng)常發(fā)生起源于斷裂或者終結(jié)于裂紋擴(kuò)展的災(zāi)難性破壞事故。研究材料的斷裂破壞過程,對(duì)于提高工程設(shè)計(jì)的水平有著重要的意義。許多數(shù)值方法,如有限元法(FEM)、擴(kuò)展有限元法(XFEM)以及比例邊界有限元法(SBFEM)都被應(yīng)用于裂紋擴(kuò)展的研究。有限元方法在模擬復(fù)雜邊界

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 樊杰;趙軼;徐清浩;;有限元法的一般思想[J];科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì);2008年03期

2 張艷軍;;有限元法在力學(xué)中的數(shù)值分析[J];機(jī)械管理開發(fā);2010年01期

3 馮康;有限元法講座[J];力學(xué)情報(bào);1977年01期

4 余天堂;龔志偉;;擴(kuò)展有限元法節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)類型的確定[J];巖土力學(xué);2013年11期

5 孫金輝,賴國(guó)偉,劉文潮,姚若軍;結(jié)構(gòu)不確定性分析的集合有限元法及其應(yīng)用[J];湖北水力發(fā)電;2005年02期

6 方修君;金峰;王進(jìn)廷;;基于擴(kuò)展有限元法的粘聚裂紋模型[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年03期

7 陳燈紅;;基于比例邊界有限元法的高階透射邊界應(yīng)用[J];力學(xué)與實(shí)踐;2013年03期

8 劉應(yīng)中;有限元法解淺水中的航行問題[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展;1984年01期

9 潘亦　，，陳大鵬;基于雜交應(yīng)力有限元法的殼體結(jié)構(gòu)幾何非線性分析[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);1994年05期

10 崔振山,劉才;采用共旋應(yīng)變的三維熱彈塑性有限變形有限元法[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);1998年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐旭海;鄭超;張建海;;基于虛結(jié)點(diǎn)的多邊形有限元法[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

2 趙俊峰;周慎杰;王炳雷;王錫平;;應(yīng)變梯度微梁的有限元法[A];力學(xué)與工程應(yīng)用（第十三卷）[C];2010年

3 王耀;黑寶平;楊在林;;用于非均勻介質(zhì)瞬態(tài)分析的動(dòng)態(tài)非均勻有限元法[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

4 徐春暉;李明瑞;;可離散有限元法中應(yīng)變度量的選擇[A];第五屆全國(guó)計(jì)算爆炸力學(xué)會(huì)議論文摘要[C];2012年

5 陳富利;蔣持平;;考慮剪切變形板分析的U變換-有限元法[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

6 黃拳章;鄭小平;李明;;擴(kuò)展有限元法在平面裂紋分析中的應(yīng)用[A];北京力學(xué)會(huì)第13屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

7 靳紅濤;王澤瑜;李新月;;對(duì)有限元法中梁?jiǎn)卧囊稽c(diǎn)改進(jìn)[A];第十屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅰ卷[C];2001年

8 余天堂;;擴(kuò)展有限元法的數(shù)值方面[A];第九屆全國(guó)巖土力學(xué)數(shù)值分析與解析方法討論會(huì)論文集[C];2007年

9 沈鵬程;;多變量樣條有限元法的進(jìn)展[A];第四屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];1995年

10 李茂軍;;求解Green-Naghdi模型的高階保持平衡的中心間斷Galerkin有限元法[A];第十六屆全國(guó)流體力學(xué)數(shù)值方法研討會(huì)2013論文集[C];2013年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 曹鳳帥;比例邊界有限元法在勢(shì)流理論中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2009年

2 李霄琳;非均質(zhì)材料的光滑多尺度有限元法研究[D];吉林大學(xué);2015年

3 余志剛;基于P型有限元法的裂紋結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析與故障診斷研究[D];清華大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝海;擴(kuò)展有限元法的研究[D];上海交通大學(xué);2009年

2 姚冬梅;間斷伽遼金有限元法及彈塑性固體和飽和多孔介質(zhì)中動(dòng)力和波傳播問題分析[D];大連理工大學(xué);2002年

3 雷雋卿;平面粘彈性體熱—濕應(yīng)力有限元法及應(yīng)用研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2000年

4 朱曉斌;界面半圓形夾雜脫膠結(jié)構(gòu)在瞬態(tài)SH波作用下的數(shù)值模擬[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

5 李福民;參數(shù)化有限元法及其應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2005年

6 張松鴿;巖石聲發(fā)射的擴(kuò)展有限元法分析初探[D];大連理工大學(xué);2013年

7 楊柳;非線性梁的動(dòng)力學(xué)分析[D];石家莊鐵道大學(xué);2015年

8 賀文宇;基于三角小波的梁、板結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算[D];中南大學(xué);2011年

9 曾慶忠;裂紋梁振動(dòng)特性分析及裂紋參數(shù)識(shí)別[D];華中科技大學(xué);2009年

10 印紅軍;基于ANSYS的電機(jī)主軸預(yù)加熱局部塑性應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算[D];吉林大學(xué);2006年

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