針對含有間斷的非均勻材料的斷裂問題,論文將虛節(jié)點多邊形單元（virtual node polygonal element,VP）的形函數(shù)引入到擴展有限元（extended finite element method,XFEM）中,提出了一種基于四叉樹結(jié)構(gòu)的動態(tài)網(wǎng)格細(xì)化方法,該方法可對間斷面附近單元實現(xiàn)可調(diào)控的多層級細(xì)化,特別是對于裂紋擴展問題,可實現(xiàn)裂尖附近單元的動態(tài)網(wǎng)格細(xì)化與粗化.基于以上網(wǎng)格細(xì)化方法,論文將之前論文中提出的VP-XFEM進(jìn)行擴展,以研究非均質(zhì)材料中的裂紋擴展問題.為驗證算法的準(zhǔn)確性與計算效率,針對含有孔洞及材料界面的斷裂問題,論文給出了相應(yīng)的算例.結(jié)果顯示,與傳統(tǒng)的XFEM相比,該方法能夠獲得更好的精度、收斂性以及計算效率. 

【文章來源】：固體力學(xué)學(xué)報. 2019,40(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 VP-XFEM離散形式
    1.1 VPM形函數(shù)
    1.2 VP-XFEM離散
2 自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化
    2.1 自適應(yīng)網(wǎng)格細(xì)化流程
    2.2 網(wǎng)格細(xì)化順序
3 數(shù)值算例
    3.1 雙材料中亞界面裂紋擴展
    3.2 含孔洞平板中心裂紋擴展
4 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于擴展有限元法的顆粒增強復(fù)合材料靜態(tài)及動態(tài)斷裂行為研究[J]. 王志勇,馬力,吳林志,于紅軍.  固體力學(xué)學(xué)報. 2011(06)
[2]ALOF——新一代三維疲勞裂紋擴展分析軟件[J]. 吳圣川,吳玉程.  計算機輔助工程. 2011(01)
[3]基于虛節(jié)點的多邊形有限元法[J]. 唐旭海,吳圣川,鄭超,張建海.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2009(10)



本文編號：3187126