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论文类型：期刊论文

发表时间：2016-01-01

发表刊物：工程力学

收录刊物：Scopus、EI、PKU、ISTIC、CSCD

卷号：33

期号：8

页面范围：8-14

ISSN号：1000-4750

关键字：扩展比例边界有限元法; 线弹性断裂力学; 裂纹扩展; 应力强度因子; 水平集法

摘要：扩展比例边界有限元法在裂纹贯穿单元采用Heaviside阶跃函数描述裂纹面两侧的不连续位移,在裂尖则采用半解析的比例边界有限元描述奇异应力场。该
   方法具有无需预先知道裂尖渐进场的形式,无需采用特殊的数值积分技术直接生成裂尖刚度阵,对多种应力奇异类型可根据定义直接求解广义应力强度因子的特点。
   该文将扩展比例边界有限元法与水平集方法相结合,进一步发展了扩展比例边界有限元法,并将其应用于解决裂纹扩展的问题。在数值算例中,通过编写完整的MA
   TLAB分析计算程序,求解了单边缺口的三点弯曲梁和四点剪切梁的裂纹扩展问题,计算结果显示扩展比例边界有限元法能有效地预测裂纹轨迹和荷载-位移曲线
   。通过参数敏感性分析,还可得出该方法具有较低的网格依赖性,且对裂纹扩展步长不敏感。