孔口应力集中问题的Cosserat连续体有限元分析

• 作者: 唐洪祥 管毓辉
• 来源期刊: 东南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: Cosserat连续体 应力集中 圆孔 椭圆孔 菱形孔 Hu-Washizu混合交分原理 不可压缩材料
• 年，卷（期）: 2013,（4）
• 页码范围: 849-855
• 页数: 7页
• 分类号: TU313.1
• 字数: 4626字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-0505.2013.04.033

摘要

采用四边形四节点和四边形八节点2种Cosserat连续体单元对一般平面应变条件下的圆孔、椭圆孔以及菱形孔的应力集中现象进行了数值模拟.结果表明:当孔口变得尖锐时,应力集中因子与应变梯度显著增大;经典的连续体单元可能会过高估计应力集中因子,而Cosserat连续体单元则可以反映孔口的大应变梯度和微结构的影响,从而弱化应力集中因子.为了模拟接近不可压缩或几乎不可压缩材料的孔口应力集中问题,引入了独立的压力场,并基于Hu-Washizu混合变分原理发展了一个四边形四节点单元u4ω4p.数值结果表明,u4ω4p单元与八节点单元能较好地模拟不可压缩材料中的应力集中现象.此外,鉴于其计算工作量小、不易扭曲等优点,u4ω4p具有更广阔的应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	唐洪祥	大连理工大学土木工程学院	29	653	10.0	25.0
5	管毓辉	大连理工大学土木工程学院	2	13	2.0	2.0