交叉型裂纹扩展模拟的一种有效方法

• 作者: 夏晓舟 杨静 章青
• 来源期刊: 中国科学（物理学 力学 天文学）
• 关键词: 广义扩展有限元法 应力强度因子 裂纹扩展 数值模拟 断裂力学
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 计算力学
• 页码范围: 539-546
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/132013-64

摘要

结合广义有限元法(GFEM)和扩展有限元法(XFEM)的特点,提出了一种新的数值方法——广义扩展有限元法(GXFEM).阐述了广义扩展有限元法的基本原理,对相关公式进行推导,探讨数值实现中需注意的重要问题,给出利用广义扩展有限元法进行断裂分析时应力强度因子的计算方法,编写了广义扩展有限元法程序.通过算例进行了应力强度因子的计算,模拟了结构裂纹的扩展过程.算例结果表明,利用广义扩展有限元法计算交叉裂纹扩展问题,不需要进行过密的网格划分,且网格在裂纹扩展后无需重新剖分,具有相当高的计算精度.