含裂纹复合材料的Cell-based光滑扩展有限元法

发布时间：2017-12-07 12:34

  本文关键词：含裂纹复合材料的Cell-based光滑扩展有限元法

  更多相关文章： 数值计算 光滑扩展有限元法 正交各向异性 扩展有限元法 应力强度因子

【摘要】：为克服有限元法(FEM)某些固有的缺陷,提高计算精度,将Cell-Based光滑有限元法(CSFEM)与扩展有限元法(XFEM)相结合,提出光滑扩展有限元法(CS-XFEM).用该方法对含中心裂纹和斜裂纹的正交各向材料板进行模拟,并与FEM,XFEM和BXFEM(bimaterial extended finite element method)计算结果进行对比.数值算例结果表明,CS-XFEM兼具CSFEM和XFEM两者优点:单元网格与裂纹面相互独立,裂尖不必是单元节点,裂尖处网格也不需要加密,域内积分可转化为边界积分,形函数不需求导,对网格质量要求低;因此是分析断裂问题的简洁高效的数值计算方法.
【作者单位】： 吉林大学机械科学与工程学院;
【基金】：国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ030075) 国家自然科学基金资助项目(51305157) 吉林省科技厅基金资助项目(20160520064JH)
【分类号】：O346.1;O241.82
【正文快照】： 有限元是目前解决工程实际问题最有效的数值方法,但其存在某些固有的缺陷[1-2]:1求解裂纹类强间断问题需细分网格;2模拟大变形问题时网格需不断地重构;3处理夹杂问题时需沿夹杂和基体的界面处划分网格;4刚度矩阵过刚,位移解偏小等.为克服前三点困难提出了扩展有限元,为改进解

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本文编号：1262412