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基于p型有限元法和围线积分法计算复合型应力强度因子
被引量：
3
1
作者
陆洋春
张建铭
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期168-175,I0011,I0012,共10页
传统有限元法由于采用低阶插值计算应力强度因子时,需要划分的网格数较多,收敛速度较慢,得到的应力强度因子精度不足。p型有限元法在网格确定时通过增加插值多项式的阶数来提高计算精度,具有网格划分少、收敛速度快、精度高、自适应能...
传统有限元法由于采用低阶插值计算应力强度因子时,需要划分的网格数较多,收敛速度较慢,得到的应力强度因子精度不足。p型有限元法在网格确定时通过增加插值多项式的阶数来提高计算精度,具有网格划分少、收敛速度快、精度高、自适应能力强等特点。本文采用基于p型有限元法的有限元计算软件StressCheck计算得到应力场和位移场,并由围线积分法导出混合型应力强度因子(SIFs)。通过几个经典算例,分析了围线的选择对计算精度的影响,计算了不同裂纹长度、不同裂纹角度和裂纹在应力集中区域不同位置时的应力强度因子。并将数值结果、理论解与文献中其他数值计算方法所得的部分结果进行了对比分析,结果表明自由度数不大于7000时,导出的应力强度因子相对误差最大不超过1.2%,数值解表现出较高的精度及数值稳定性。
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关键词
p型有限元法
围线积分法
断裂力学
应力
强度
因子
(
sifs
)
数值模拟
下载PDF
职称材料
基于p型有限元法计算边缘斜裂纹应力强度因子
2
作者
高峰
张建铭
《中国水运（下半月）》
2019年第12期244-245,共2页
求解不连续问题的传统方法是扩展有限元方法,但其在求解应力强度因子时,需要较多的网格数,且收敛速度较慢,计算精度也显不足。将p型有限元法和围线积分法结合起来求解应力强度因子,既可以通过p型有限元法减少所需网格数和提高计算精度,...
求解不连续问题的传统方法是扩展有限元方法,但其在求解应力强度因子时,需要较多的网格数,且收敛速度较慢,计算精度也显不足。将p型有限元法和围线积分法结合起来求解应力强度因子,既可以通过p型有限元法减少所需网格数和提高计算精度,又可以通过围线积分法(CIM)提高计算精度。首先通过p型有限元法求得位移场和应力场,再利用围线积分法(CIM)导出应力强度因子(SIFs)。分析计算了经典算例,讨论了网格划分对导出应力强度因子的影响,并将计算所得的数值结果与经典算例的理论解或文献中通过其它数值计算方法获得的部分数值计算结果进行了对比分析。计算结果表明:通过p型有限元法和围线积分法(CIM)所导出的应力强度因子(SIFs)的数值解表现出了较高的精度和较好的数值稳定性。
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关键词
p型有限元法
围线积分法(CIM)
应力
强度
因子
(
sifs
)
下载PDF
职称材料
题名
基于p型有限元法和围线积分法计算复合型应力强度因子
被引量：
3
1
作者
陆洋春
张建铭
机构
昆明理工大学建筑工程学院工程力学系
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期168-175,I0011,I0012,共10页
基金
国家自然科学基金(51769011
11261026)
文摘
传统有限元法由于采用低阶插值计算应力强度因子时,需要划分的网格数较多,收敛速度较慢,得到的应力强度因子精度不足。p型有限元法在网格确定时通过增加插值多项式的阶数来提高计算精度,具有网格划分少、收敛速度快、精度高、自适应能力强等特点。本文采用基于p型有限元法的有限元计算软件StressCheck计算得到应力场和位移场,并由围线积分法导出混合型应力强度因子(SIFs)。通过几个经典算例,分析了围线的选择对计算精度的影响,计算了不同裂纹长度、不同裂纹角度和裂纹在应力集中区域不同位置时的应力强度因子。并将数值结果、理论解与文献中其他数值计算方法所得的部分结果进行了对比分析,结果表明自由度数不大于7000时,导出的应力强度因子相对误差最大不超过1.2%,数值解表现出较高的精度及数值稳定性。
关键词
p型有限元法
围线积分法
断裂力学
应力
强度
因子
(
sifs
)
数值模拟
Keywords
p-version finite element method
contour integral method
fracture mechanics
stress intensity factor
numerical simulation
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
下载PDF
职称材料
题名
基于p型有限元法计算边缘斜裂纹应力强度因子
2
作者
高峰
张建铭
机构
昆明理工大学建筑工程学院工程力学系
出处
《中国水运（下半月）》
2019年第12期244-245,共2页
基金
国家自然科学基金:基于高阶有限元法的水工混凝土结构开裂及裂缝扩展问题的数值模拟(51769011)。
文摘
求解不连续问题的传统方法是扩展有限元方法,但其在求解应力强度因子时,需要较多的网格数,且收敛速度较慢,计算精度也显不足。将p型有限元法和围线积分法结合起来求解应力强度因子,既可以通过p型有限元法减少所需网格数和提高计算精度,又可以通过围线积分法(CIM)提高计算精度。首先通过p型有限元法求得位移场和应力场,再利用围线积分法(CIM)导出应力强度因子(SIFs)。分析计算了经典算例,讨论了网格划分对导出应力强度因子的影响,并将计算所得的数值结果与经典算例的理论解或文献中通过其它数值计算方法获得的部分数值计算结果进行了对比分析。计算结果表明:通过p型有限元法和围线积分法(CIM)所导出的应力强度因子(SIFs)的数值解表现出了较高的精度和较好的数值稳定性。
关键词
p型有限元法
围线积分法(CIM)
应力
强度
因子
(
sifs
)
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于p型有限元法和围线积分法计算复合型应力强度因子
陆洋春
张建铭
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
下载PDF
职称材料
2
基于p型有限元法计算边缘斜裂纹应力强度因子
高峰
张建铭
《中国水运（下半月）》
2019
0
下载PDF
职称材料
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参考文献
引证文献
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