本文選題：有限斷裂法 + 比例邊界有限元��； 參考：《計算力學學報》2017年02期

【摘要】：基于有限斷裂法和比例邊界有限元法提出了一種裂縫開裂過程模擬的數(shù)值模型。采用基于有限斷裂法的混合斷裂準則作為起裂及擴展的判斷標準,當最大環(huán)向應(yīng)力和能量釋放率同時達到其臨界值時,裂縫擴展。結(jié)合多邊形比例邊界有限元法,可以半解析地求解裂尖區(qū)域附近的應(yīng)力場和位移場,在裂尖附近無需富集即可獲得高精度的解。計算能量釋放率時,只需將裂尖多邊形內(nèi)的裂尖位置局部調(diào)整,無需改變整體網(wǎng)格的分布,網(wǎng)格重剖分的工作量降至最少。裂縫擴展步長通過混合斷裂準則確定,避免了人為假設(shè)的隨意性,并可以實現(xiàn)裂縫變步長擴展的模擬,更符合實際情況。通過對四點剪切梁的復合型裂縫擴展過程的模擬,對本文模型進行了驗證,并應(yīng)用于重力壩模型的裂縫擴展模擬,計算結(jié)果表明,本文提出的模型簡單易行且精度較高。
[Abstract]:Based on finite fracture method and proportional boundary finite element method, a numerical model for simulation of crack cracking process is presented. The mixed fracture criterion based on finite fracture method is used as the criterion of crack initiation and propagation. When the maximum circumferential stress and the energy release rate reach the critical value simultaneously, the crack propagation. Combined with the polygonal proportional boundary finite element method, the stress field and displacement field near the crack tip can be semi-analytically solved, and a high-precision solution can be obtained near the crack tip without enrichment. When calculating the energy release rate, we only need to adjust the crack tip position in the crack tip polygon, do not need to change the distribution of the whole mesh, and reduce the workload of mesh redivision to the minimum. The crack propagation step is determined by mixed fracture criterion, which avoids the randomness of artificial hypothesis, and can realize the simulation of crack variable step propagation, which is more in line with the actual situation. Through the simulation of the composite crack propagation process of the four-point shear beam, the model is verified and applied to the crack propagation simulation of the gravity dam model. The calculation results show that the proposed model is simple and accurate.
【作者單位】： 大連理工大學建設(shè)工程學部;
【基金】：國家自然科學基金(51579033,51009019) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項(DUT14LK40) 中國博士后基金特別資助項目(2013T60283)資助
【分類號】：O302;O346.1

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本文編號：2024392