發(fā)布時(shí)間：2023-09-29 00:14

　　在線彈性理論中,三維V形切口/裂紋結(jié)構(gòu)尖端區(qū)域存在多重應(yīng)力奇異性,常規(guī)數(shù)值方法不易求解.本文提出和建立了三維擴(kuò)展邊界元法(XBEM),用于分析三維線彈性V形切口/裂紋結(jié)構(gòu)完整的位移和應(yīng)力場.先將三維線彈性V形切口/裂紋結(jié)構(gòu)分為尖端小扇形柱和挖去小扇形柱后的外圍結(jié)構(gòu).尖端小扇形柱內(nèi)的位移函數(shù)采用自尖端徑向距離r的漸近級數(shù)展開式表達(dá),其中尖端區(qū)域的應(yīng)力奇異指數(shù)、位移和應(yīng)力特征角函數(shù)通過插值矩陣法獲得.而級數(shù)展開式各項(xiàng)的幅值系數(shù)作為基本未知量.挖去扇形域后的外圍結(jié)構(gòu)采用常規(guī)邊界元法分析.兩者方程聯(lián)立求解可獲得三維V形切口/裂紋結(jié)構(gòu)完整的位移和應(yīng)力場,包括切口/裂紋尖端區(qū)域精細(xì)的應(yīng)力場.擴(kuò)展邊界元法具有半解析法特征,適用于一般三維V形切口/裂紋結(jié)構(gòu)完整位移場和應(yīng)力場的分析,其解可精細(xì)描述從尖端區(qū)域到整體結(jié)構(gòu)區(qū)域的完整應(yīng)力場.作者研制了三維擴(kuò)展邊界元法程序,文中給出了兩個(gè)算例,通過計(jì)算結(jié)果分析,表明了擴(kuò)展邊界元法求解三維V形切口/裂紋結(jié)構(gòu)完整應(yīng)力場的準(zhǔn)確性和有效性.

【文章頁數(shù)】：15 頁

【文章目錄】：
引言
1 線彈性三維V形切口/裂紋尖端附近應(yīng)力奇異性分析
2 分析三維V形切口/裂紋結(jié)構(gòu)完整應(yīng)力場的擴(kuò)展邊界元法
3 三維V形切口/裂紋問題算例
    3.1 含V形切口的長方形柱體
    3.2 含裂紋的長方形柱體單向受拉和受剪
4 結(jié)論



本文編號：3848897