本文關(guān)鍵詞： 裂紋擴展 復(fù)合材料 多邊形單元 網(wǎng)格重剖分 動力應(yīng)力強度因子　出處：《振動與沖擊》2016年04期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：基于三角形背景網(wǎng)格,任意結(jié)構(gòu)可用n(n≥3)邊多邊形比例邊界有限元(Polygon Scaled Boundary Finite Elements,PSBFE)自動離散。相對以往基于比例邊界有限元(SBFEM)的應(yīng)用,該多邊形單元不但繼承SBFEM半解析求解裂紋尖端奇異性的特性,而且在模擬復(fù)雜結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格生成和裂紋擴展上具有更高的通用性。首次用該單元模擬了動荷載下復(fù)合材料裂紋和夾雜相互作用。動荷載穩(wěn)定裂紋情況下,PSBFE計算結(jié)果同現(xiàn)有文獻吻合良好,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合基于拓撲的局部網(wǎng)格重剖分方法,模擬了動荷載下夾雜和擴展裂紋相互作用。結(jié)果表明,硬質(zhì)夾雜和軟質(zhì)夾雜對結(jié)構(gòu)的動力應(yīng)力強度因子分別起到抑制和放大的作用。夾雜尺寸,夾雜大小也會在一定范圍內(nèi)影響動力應(yīng)力強度因子,尺寸越大距離裂紋越近的夾雜影響越大。
[Abstract]:Based on the triangular background mesh, the polygon Scaled Boundary Finite elements (PSBFEE) for any structure can be discretized automatically by using the polygon Scaled Boundary Finite PSBFEFE. compared with the previous application based on the proportional boundary finite element method. The polygonal element not only inherits the properties of SBFEM semi-analytical solution of crack tip singularity, This element is used to simulate the interaction of composite crack and inclusion under dynamic load for the first time. PSBFE is used to calculate the interaction between composite crack and inclusion in the case of stable crack under dynamic load. The results are in good agreement with the available literature, On this basis, the interaction between inclusions and propagating cracks under dynamic load is simulated by using a topology-based local mesh redivision method. The results show that, Hard inclusions and soft inclusions play an important role in suppressing and amplifying the dynamic stress intensity factors of structures respectively. The size of inclusions and the size of inclusions will also affect the dynamic stress intensity factors in a certain range. The larger the size, the greater the influence of the inclusion near the crack.
【作者單位】： 清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點實驗室;三明市水利局;大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部水利學(xué)院;沈陽工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(40974063;41274106;51109134) 水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點實驗室科研課題(2011-KY-3)
【分類號】：O346.1

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本文編號：1495025