基于MLS的數(shù)值流形法模擬多裂紋擴(kuò)展
本文關(guān)鍵詞:基于MLS的數(shù)值流形法模擬多裂紋擴(kuò)展 出處:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2016年01期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:含多裂紋的脆性材料在伺服加載下的響應(yīng)分析對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能評(píng)估具有重要意義。得益于數(shù)學(xué)覆蓋和物理覆蓋這兩套覆蓋系統(tǒng),數(shù)值流形法能夠很自然地模擬多裂紋的萌生與擴(kuò)展。為了更好地模擬二維裂紋的交叉、匯合,采用基于移動(dòng)最小二乘插值(MLS)的數(shù)值流形法(NMM)進(jìn)行模擬,并對(duì)包含裂尖的物理片進(jìn)行自由度擴(kuò)充來模擬裂尖的奇異性,裂紋擴(kuò)展中裂尖可以停留在背景網(wǎng)格的內(nèi)部。針對(duì)多裂紋擴(kuò)展中的一些數(shù)值問題,給出了相應(yīng)的解決方案,并提出一個(gè)簡(jiǎn)單、能近似滿足斷裂韌度的多裂紋擴(kuò)展算法。對(duì)幾個(gè)典型多裂紋算例進(jìn)行了裂紋擴(kuò)展分析,結(jié)果表明所提算法是有效且魯棒的。
[Abstract]:The response of brittle materials with multi cracks in the servo loading analysis is of important significance to assess the performance of the structure. Due to the mathematical cover and physical cover these two sets of cover system, numerical manifold method can naturally simulate the crack initiation and expansion. In order to better simulate the two-dimensional cross crack convergence by moving least square (MLS) interpolation based on the numerical manifold method (NMM) simulation, and the crack tip are included physical degrees of freedom extended to simulate the crack tip singularity, the internal tip can stay in the background of grid crack expansion. Some numerical problems in multi crack propagation, the corresponding solutions are given, and propose a simple, approximate meet multi crack fracture toughness extension algorithm. On several typical examples of multi crack crack propagation analysis, the results show that the proposed algorithm is effective and robust.
【作者單位】: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;天津大學(xué)建筑工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11172313;51479131) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2014CB047100)~~
【分類號(hào)】:O346.1
【正文快照】: 1引言巖體在節(jié)理和裂隙等軟弱結(jié)構(gòu)面的切割下具有明顯的不連續(xù)性,而這些結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體的強(qiáng)度和變形特性起主要控制作用。巖體的失穩(wěn)破壞往往是由于微觀、宏觀結(jié)構(gòu)面的擴(kuò)展、交匯、貫穿引起的。因此研究多裂紋的擴(kuò)展機(jī)制對(duì)控制巖體工程的穩(wěn)定性有重要的現(xiàn)實(shí)意義。模擬裂紋擴(kuò)展的
【參考文獻(xiàn)】
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2 石路楊;余天堂;;多裂紋擴(kuò)展的擴(kuò)展有限元法分析[J];巖土力學(xué);2014年01期
3 徐棟棟;鄭宏;夏開文;楊永濤;;高階擴(kuò)展數(shù)值流形法在裂紋擴(kuò)展中的應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年07期
【共引文獻(xiàn)】
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2 朱愛軍;唐樹名;鄧安福;曾祥勇;;流形元法固定邊界約束處理研究[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2006年04期
3 王芝銀,李云鵬;數(shù)值流形方法及其研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2003年02期
4 李樹忱,程玉民;數(shù)值流形方法及其在巖石力學(xué)中的應(yīng)用[J];力學(xué)進(jìn)展;2004年04期
5 張湘?zhèn)?章爭(zhēng)榮;呂文閣;駱少明;;數(shù)值流形方法研究及應(yīng)用進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2010年01期
6 徐棟棟;鄭宏;楊永濤;鄔愛清;;多裂紋擴(kuò)展的數(shù)值流形法[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期
7 方從嚴(yán),卓家壽;節(jié)理巖體數(shù)值仿真研究綜述[J];水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào);2005年02期
8 陳愛玖;章青;劉仲秋;;高拱壩抗震理論分析進(jìn)展[J];水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào);2006年04期
9 鄧安福;朱愛軍;曾祥勇;;高低階覆蓋函數(shù)混合的數(shù)值流形方法[J];土木工程學(xué)報(bào);2006年01期
10 李俊;汪基偉;冷飛;;擴(kuò)展有限元法及其在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用綜述[J];水利水電科技進(jìn)展;2015年03期
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3 魏波;沖擊載荷下材料層裂的數(shù)值模擬[D];南京理工大學(xué);2013年
4 周恒;疲勞裂紋擴(kuò)展仿真方法研究[D];武漢理工大學(xué);2014年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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1 胡時(shí)勝,張磊,武海軍,巫緒濤;混凝土材料層裂強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2004年04期
2 秦飛,岑章志,杜慶華;多裂紋擴(kuò)展分析的邊界元方法[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期
3 朱維申,陳衛(wèi)忠,申晉;雁形裂紋擴(kuò)展的模型試驗(yàn)及斷裂力學(xué)機(jī)制研究[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);1998年04期
4 巫緒濤,胡時(shí)勝,楊伯源,董鋼;SHPB技術(shù)研究混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能存在的問題和改進(jìn)[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年01期
5 袁超;唐海;屈延嗣;;巖石壓縮條件下微裂紋擴(kuò)展機(jī)制研究及數(shù)值模擬[J];礦業(yè)工程研究;2011年02期
6 張國新,彭靜;二階流形元法與結(jié)構(gòu)變形分析[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2002年02期
7 張國新,周立本,朱伯芳,徐潤明;五強(qiáng)溪船閘裂縫的流形元模擬[J];水利學(xué)報(bào);2003年11期
8 李偉,謝和平,王啟智;大理巖動(dòng)態(tài)拉伸強(qiáng)度及彈性模量的SHPB實(shí)驗(yàn)研究[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2005年02期
9 王魯明,趙堅(jiān),華安增,趙曉豹;脆性材料SHPB實(shí)驗(yàn)技術(shù)的研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2003年11期
10 黃醒春,周斌,顧雋超;任意多裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的位移不連續(xù)數(shù)值算法[J];巖土工程學(xué)報(bào);2001年03期
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1 李文藝;橢圓形裂紋擴(kuò)展問題中一個(gè)變換式的證明[J];地球物理學(xué)報(bào);1988年01期
2 牛庠均;非線性裂紋擴(kuò)展分析(二)[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1991年02期
3 周斌生,湯曉英,王正東,吳東棣;高溫蠕變裂紋擴(kuò)展參量Q~*(t)及其應(yīng)用[J];材料工程;2003年10期
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5 黃凱珠;黃明利;焦明若;唐春安;;三維表面裂紋擴(kuò)展特征的研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2003年S1期
6 鮑蕊;董彥民;張建宇;費(fèi)斌軍;;腐蝕條件下鋁合金疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)及模型[J];航空材料學(xué)報(bào);2006年06期
7 薛鴻祥;唐文勇;張圣坤;;近門檻區(qū)裂紋擴(kuò)展曲面族的優(yōu)化構(gòu)建[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2007年03期
8 李有堂;趙學(xué)才;鄭雙麗;;求解裂紋擴(kuò)展參數(shù)的最簡(jiǎn)回歸[J];甘肅科學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期
9 張敦福;李術(shù)才;;修正的拉應(yīng)力裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則及裂隙水壓對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2009年01期
10 唐慧云;董羽蕙;蘇利勛;;應(yīng)用無網(wǎng)格法對(duì)單裂紋擴(kuò)展的數(shù)值模擬[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2009年13期
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4 郭瑞;陳章華;班懷國;;裂紋擴(kuò)展的無網(wǎng)格有限元模擬[A];北京力學(xué)會(huì)第13屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年
5 劉紹倫;;關(guān)于裂紋擴(kuò)展路徑問題的研究[A];北京力學(xué)學(xué)會(huì)第12屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年
6 唐旭海;鄭超;張建海;;多邊形有限元法模擬裂紋擴(kuò)展[A];第17屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(第Ⅰ冊(cè))[C];2008年
7 余天堂;李海杰;任青文;;裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬影響因素分析[A];第17屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(第Ⅰ冊(cè))[C];2008年
8 劉文光;陳國平;;含裂紋平板的振動(dòng)特性及裂紋擴(kuò)展分析[A];第十屆全國振動(dòng)理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(2011)下冊(cè)[C];2011年
9 祁濤;;管道內(nèi)表面非中心裂紋擴(kuò)展研究[A];第十七屆全國反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)力學(xué)會(huì)議論文集[C];2012年
10 周磊;郭雅芳;;金屬鎂中沿晶裂紋擴(kuò)展的分子動(dòng)力學(xué)研究[A];中國力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年
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1 吳建國;裂紋擴(kuò)展與損傷演化理論與應(yīng)用研究[D];北京航空航天大學(xué);2009年
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4 黃小光;腐蝕疲勞點(diǎn)蝕演化與裂紋擴(kuò)展機(jī)理研究[D];上海交通大學(xué);2013年
5 李慧芳;裂紋擴(kuò)展機(jī)理研究及管板開裂的數(shù)值模擬[D];北京化工大學(xué);2009年
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7 張敦福;無網(wǎng)格GALERKIN方法及裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬研究[D];山東大學(xué);2007年
8 安兵兵;生物硬組織材料的變形與斷裂機(jī)理研究及材料設(shè)計(jì)[D];上海大學(xué);2012年
9 趙雷;考慮拘束效應(yīng)的高溫下含缺陷P92管道壽命評(píng)估方法研究[D];天津大學(xué);2012年
10 賀啟林;基于J-積分和構(gòu)型力理論的材料斷裂行為研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
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1 李彩霞;基于擴(kuò)展有限元法的裂紋擴(kuò)展分析研究[D];西南交通大學(xué);2015年
2 劉帆;船海結(jié)構(gòu)物疲勞熱點(diǎn)裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子及其擴(kuò)展路徑預(yù)報(bào)方法研究[D];上海交通大學(xué);2015年
3 趙莉莉;噴丸殘余應(yīng)力對(duì)裂紋擴(kuò)展疲勞壽命影響的數(shù)值模擬研究[D];山東大學(xué);2015年
4 李玉濤;含內(nèi)部裂紋Q345鋼在單軸拉伸作用下的破壞研究[D];廣西大學(xué);2015年
5 尹榮穎;振動(dòng)條件下玻璃材料裂紋擴(kuò)展行為的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
6 郭翠芳;非線性粘彈性體裂紋擴(kuò)展速度的研究[D];湘潭大學(xué);2003年
7 侍克獻(xiàn);超超臨界汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子用鋼裂紋擴(kuò)展行為研究[D];上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院;2009年
8 鄧檢良;非線性粘彈性裂紋擴(kuò)展的實(shí)驗(yàn)研究與計(jì)算模型[D];湘潭大學(xué);2002年
9 張鼎;基于裂紋擴(kuò)展的海洋結(jié)構(gòu)物安全壽命評(píng)估方法研究[D];上海交通大學(xué);2012年
10 王沖;飛機(jī)蒙皮裂紋擴(kuò)展有限元分析[D];上海交通大學(xué);2012年
,本文編號(hào):1399124
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