裂缝分析的比例边界有限元与有限元耦合的虚拟结构面模型

• 作者: 周宜红 尹栓 殷德胜
• 来源期刊: 计算力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 比例边界有限元 裂缝 应力强度因子 虚拟结构面
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 页码范围: 735-741,748
• 页数: 8页
• 分类号: O346.1
• 字数: 5670字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7511/jslx201406009

摘要

比例边界有限元法 SBFEM(Scaled B oundary Finite Element Method)是一种半解析数值方法,在裂缝分析特别是强度因子计算上具有相当高的精度。本文提出了一种用于裂缝分析的基于虚拟结构面的 SBFEM与常规 FEM的耦合分析方法。首先选取裂缝周边一定范围的计算域,并将结构分成不含裂缝区域和含裂缝区域两部分。然后,对不含裂缝区域,采用 FEM进行网格离散；对含裂缝区域,采用 SBFEM进行网格离散；两者相互独立,在这两个域内,分别采用各自相应的位移模式。最后通过在 SBFEM网格的外边界设置虚拟耦合结构面的模式,实现有限元网格和比例边界有限元网格的耦合。通过两个经典的含裂缝平板的算例研究,探讨了本文方法在I型开裂和混合型开裂分析中,影响应力强度因子精度的因素。算例表明,SBFEM具有的降维和半解析性质,使本文方法在裂缝分析中的前处理简单易行,且计算结果具有相当高的计算精度。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周宜红	三峡大学水利与环境学院	109	607	12.0	18.0
5	殷德胜	三峡大学水利与环境学院	5	31	3.0	5.0
9	尹栓	三峡大学水利与环境学院	1	6	1.0	1.0