期刊文献+
共找到298篇文章
< 1 2 15 >
每页显示 20 50 100
钢桥面板疲劳裂纹耦合扩展机理的数值断裂力学模拟 被引量:61
1
作者 王春生 翟慕赛 +2 位作者 唐友明 陈惟珍 瞿天宇 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期82-95,共14页
为研究钢桥面板疲劳裂纹耦合扩展机理,建立焊接分析有限元模型,对纵肋-顶板连接细节、纵肋-横隔板连接细节的焊接全过程进行数值模拟,基于扩展有限元方法建立钢桥面板数值断裂力学模型,对疲劳敏感细节裂纹静、动态扩展行为进行分析。焊... 为研究钢桥面板疲劳裂纹耦合扩展机理,建立焊接分析有限元模型,对纵肋-顶板连接细节、纵肋-横隔板连接细节的焊接全过程进行数值模拟,基于扩展有限元方法建立钢桥面板数值断裂力学模型,对疲劳敏感细节裂纹静、动态扩展行为进行分析。焊接过程分析结果表明:纵肋-顶板连接焊缝区域、纵肋-横隔板焊缝端部区域均存在较大的残余拉应力,峰值接近钢材屈服强度;横隔板挖孔边缘存在切向残余拉应力,峰值约为200 MPa。疲劳裂纹扩展行为分析结果表明:纵肋-顶板连接细节在车辆荷载单独作用下以受压为主,考虑残余应力场作用后细节处于拉-拉应力状态,疲劳裂纹为Ⅰ型主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合裂纹;车辆偏载作用下纵肋产生扭转变形,计入残余应力后纵肋-横隔板连接焊缝焊趾受拉开裂,萌生于纵肋焊趾、向纵肋腹板扩展的疲劳裂纹为Ⅰ型主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合裂纹,萌生于纵肋-横隔板连接焊缝横隔板侧焊趾和横隔板挖孔边缘的疲劳裂纹为Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹;纵肋对接细节的疲劳裂纹为Ⅰ型裂纹,车辆荷载作用下以受拉为主,位于纵肋底板弧形过渡区的裂纹相较于纵肋底板中间区域具备更强的扩展能力。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢桥面板 数值断裂力学 疲劳裂纹 耦合扩展机理 扩展有限元法
原文传递
Numerical modeling of concrete hydraulic fracturing with extended finite element method 被引量:30
2
作者 REN QingWen DONG YuWen YU TianTang 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2009年第3期559-565,共7页
The extended finite element method (XFEM) is a new numerical method for modeling discontinuity. Research about numerical modeling for concrete hydraulic fracturing by XFEM is explored. By building the virtual work pri... The extended finite element method (XFEM) is a new numerical method for modeling discontinuity. Research about numerical modeling for concrete hydraulic fracturing by XFEM is explored. By building the virtual work principle of the fracture problem considering water pressure on the crack surface, the governing equations of XFEM for hydraulic fracture modeling are derived. Implementation of the XFEM for hydraulic fracturing is presented. Finally, the method is verified by two examples and the advan- tages of the XFEM for hydraulic fracturing analysis are displayed. 展开更多
关键词 extended FINITE element method (xfem) HYDRAULIC FRACTURE CONCRETE NUMERICAL modeling
原文传递
基于XFEM的钢筋混凝土梁开裂数值模拟 被引量:21
3
作者 杨涛 邹道勤 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期495-501,共7页
将扩展有限元法应用于钢筋混凝土简支梁开裂过程的数值模拟,采用三维实体单元与三维杆单元分别模拟混凝土与钢筋,在开裂区域预设与实验值相同间距的初始裂缝,并利用非线性弹簧单元来考虑钢筋与混凝土间的黏结滑移作用,得到了加载过程中... 将扩展有限元法应用于钢筋混凝土简支梁开裂过程的数值模拟,采用三维实体单元与三维杆单元分别模拟混凝土与钢筋,在开裂区域预设与实验值相同间距的初始裂缝,并利用非线性弹簧单元来考虑钢筋与混凝土间的黏结滑移作用,得到了加载过程中裂缝的扩展情况、黏结滑移对裂缝扩展的影响、裂缝宽度与外荷载的关系以及纯弯段内裂缝处混凝土和钢筋中应力的分布.分析结果表明:计算得到的裂缝宽度与实验值吻合较好,黏结滑移会使得同样荷载水平下的裂缝更宽,钢筋和混凝土的应力分布与实际情况相符,扩展有限元不用重划网格、不用预设裂纹扩展路径,能有效地进行钢筋混凝土梁的开裂数值模拟. 展开更多
关键词 扩展有限元 黏结滑移 黏聚裂纹 钢筋混凝土梁
下载PDF
应用XFEM模拟研究钻杆裂纹扩展过程 被引量:17
4
作者 林铁军 练章华 +2 位作者 曾晓健 陈勇 刘晓峰 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期123-128,共6页
钻杆裂纹扩展是一个典型的不连续问题,采用常规有限元方法难以实现裂纹扩展过程的仿真模拟,而扩展有限元法(XFEM)是近年来发展起来的分析断裂问题的一种有效方法。在介绍了扩展有限元法的基本原理的基础上,建立了基于XFEM的含不同深度... 钻杆裂纹扩展是一个典型的不连续问题,采用常规有限元方法难以实现裂纹扩展过程的仿真模拟,而扩展有限元法(XFEM)是近年来发展起来的分析断裂问题的一种有效方法。在介绍了扩展有限元法的基本原理的基础上,建立了基于XFEM的含不同深度初始裂纹的5in钻杆在拉力和扭矩共同作用下的裂纹扩展模型。通过钻杆裂纹扩展过程的分析后发现,钻杆的初始裂纹深度小于1mm时,裂纹不易扩展,但初始裂纹深度超过2mm时裂纹会在相对较低的外载荷下扩展,且扩展面较大并与初始裂纹面存在一定夹角,最终造成钻杆断裂失效。通过对钻杆裂纹的扩展过程仿真模拟,展示了XFEM在钻具断裂失效分析方面的独特优势,并为这方面的研究提供了一种新方法。 展开更多
关键词 xfem 裂纹扩展 钻杆 失效 动态模拟
下载PDF
基于XFEM的疲劳裂纹扩展路径和寿命预测 被引量:18
5
作者 何龙龙 刘志芳 +2 位作者 顾俊杰 王金亮 门坤发 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期737-743,共7页
根据线弹性断裂力学理论,推导出了Abaqus中材料参数c3,c4与Paris参数C,m的之间的换算关系式,并基于Abaqus软件的扩展有限元XFEM分析,分别对含中心穿透斜裂纹平板和带初始裂纹的加筋翼梁典型结构在等幅疲劳载荷下的裂纹扩展路径和裂纹扩... 根据线弹性断裂力学理论,推导出了Abaqus中材料参数c3,c4与Paris参数C,m的之间的换算关系式,并基于Abaqus软件的扩展有限元XFEM分析,分别对含中心穿透斜裂纹平板和带初始裂纹的加筋翼梁典型结构在等幅疲劳载荷下的裂纹扩展路径和裂纹扩展寿命进行了预测和试验验证。算例结果表明预测的裂纹扩展路径与试验结果吻合良好,裂纹扩展寿命误差在6.3%以内。表明该方法可以精确地预测等幅载荷下二维和三维复杂结构的疲劳裂纹扩展路径和寿命,可为结构的损伤容限分析提供有效途径,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 xfem 应变能释放率 裂纹扩展 疲劳寿命预测 断裂力学 ABAQUS Paris公式
下载PDF
基于扩展有限元法的钢筋混凝土梁复合断裂过程模拟研究 被引量:20
6
作者 茹忠亮 申崴 赵洪波 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期215-220,共6页
针对钢筋混凝土梁裂纹扩展问题,基于扩展有限元法,建立了预置裂纹的简支混凝土梁三维模型,用粘聚裂纹模型描述裂纹面间的力学行为,采用线性的软化曲线表示裂纹尖端断裂过程区的应变软化行为,分别对素混凝土梁和钢筋混凝土梁的复合断裂... 针对钢筋混凝土梁裂纹扩展问题,基于扩展有限元法,建立了预置裂纹的简支混凝土梁三维模型,用粘聚裂纹模型描述裂纹面间的力学行为,采用线性的软化曲线表示裂纹尖端断裂过程区的应变软化行为,分别对素混凝土梁和钢筋混凝土梁的复合断裂过程进行模拟,分析了纵向钢筋对裂纹扩展路径、荷载-挠度和荷载-CMOD(裂缝开口处张开位移)曲线的影响,并与文献中的试验结果进行对比,计算结果与试验结果吻合良好,展示了扩展有限元法在结构断裂破坏分析方面的独特优势。 展开更多
关键词 扩展有限元 复合断裂 数值模拟 钢筋混凝土梁 粘聚裂纹
原文传递
XFEM计算3D打印PLA材料拉伸试样的裂纹扩展 被引量:19
7
作者 付远 程香平 +1 位作者 万珍珍 王德 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期136-142,共7页
以PLA型3D打印材料为研究对象,通过3D成型的方式制备出拉伸和扭转试验样本,测定了该材料的弹性力学性能。并通过扩展有限元法(XFEM)进行了样本的拉伸断裂性能计算。为评估PLA材料在3D打印件的应用领域提供了相应的断裂参数,同时也为改... 以PLA型3D打印材料为研究对象,通过3D成型的方式制备出拉伸和扭转试验样本,测定了该材料的弹性力学性能。并通过扩展有限元法(XFEM)进行了样本的拉伸断裂性能计算。为评估PLA材料在3D打印件的应用领域提供了相应的断裂参数,同时也为改善3D打印材料力学特性提供了依据。研究结果表明,PLA型3D打印件弹性本构为横贯各向异性;最大拉伸应力为20MPa,拉伸过程中出现的两条裂纹都是以I型和III型裂纹为主,裂纹尖端应力奇异最大值为1.9GPa。 展开更多
关键词 扩展有限元 PLA 3D打印 裂纹扩展 数值计算
下载PDF
脉冲发动机中隔层工作过程的数值分析及试验 被引量:16
8
作者 王春光 田维平 +2 位作者 任全彬 杨德敏 陈聪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期790-794,830,共6页
为了实现固体火箭发动机的脉冲启动功能,设计了一种软质隔层结构(PSD),数值模拟了隔层的承压及打开过程,得到其应力应变场分布。当隔层承受来自I脉冲10MPa内压作用时,隔层及药柱的最大主应力及应变都在安全范围内,从而证明了该结构承压... 为了实现固体火箭发动机的脉冲启动功能,设计了一种软质隔层结构(PSD),数值模拟了隔层的承压及打开过程,得到其应力应变场分布。当隔层承受来自I脉冲10MPa内压作用时,隔层及药柱的最大主应力及应变都在安全范围内,从而证明了该结构承压可靠性;利用扩展有限元XFEM技术模拟了隔层的破坏过程,隔层在II脉冲1.3MPa内压下打开,且打开形式可靠。设计了承压和打开单项试验,验证了数值模拟的准确性,并说明该结构承压、打开及密封性能均满足设计要求,隔层结构可以应用于实际的脉冲发动机之中。 展开更多
关键词 脉冲发动机 隔层 扩展有限元技术 数值仿真
下载PDF
基于扩展有限元法的混凝土断裂参数研究 被引量:16
9
作者 唐宇翔 陈红鸟 +1 位作者 王青原 黄兴震 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1307-1313,I0004,共8页
基于扩展有限元法(XFEM),对混凝土三点弯曲梁的开裂过程进行数值模拟,获得加载全过程的荷载-裂缝口张开位移(P-CMOD)曲线以及裂缝扩展过程;对比数值模拟和试验获得的P-CMOD曲线发现,二者比较吻合,验证了数值模型的可靠性;通过XFEM和电... 基于扩展有限元法(XFEM),对混凝土三点弯曲梁的开裂过程进行数值模拟,获得加载全过程的荷载-裂缝口张开位移(P-CMOD)曲线以及裂缝扩展过程;对比数值模拟和试验获得的P-CMOD曲线发现,二者比较吻合,验证了数值模型的可靠性;通过XFEM和电子散斑干涉技术获得整个加载过程的断裂过程区(FPZ)长度,二者吻合程度较高,表明XFEM可用于预测FPZ长度;基于XFEM分析了初始缝高比对混凝土断裂参数的影响。结果表明:FPZ长度随着裂缝的扩展而增加,当FPZ完全发展后,其长度逐渐减小;峰值荷载时和发展完全时的FPZ长度均随初始缝高比的增大而减小;随着初始缝高比的增大,起裂韧度KIicn i基本不变,失稳韧度KIucn和临界裂缝尖端张开位移(CTODc)呈减小趋势。 展开更多
关键词 扩展有限元 混凝土 断裂过程区 断裂韧度 裂缝张开位移
下载PDF
塔山煤矿坚硬顶板水力压裂裂缝扩展规律研究 被引量:15
10
作者 陈灿 刘贤 肖洪天 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2020年第9期75-80,共6页
基于ABAQUS平台的扩展有限元法(XFEM),对塔山煤矿顶板K3砂岩的水力压裂裂缝扩展进行了数值模拟,分析了不同主应力差、注液速率、压裂液黏度、弹性模量和裂缝间距下的裂缝形态变化。模拟结果显示,主应力差、注液速率、弹性模量和裂缝间... 基于ABAQUS平台的扩展有限元法(XFEM),对塔山煤矿顶板K3砂岩的水力压裂裂缝扩展进行了数值模拟,分析了不同主应力差、注液速率、压裂液黏度、弹性模量和裂缝间距下的裂缝形态变化。模拟结果显示,主应力差、注液速率、弹性模量和裂缝间距对裂缝参数有明显的影响,而黏度无明显影响;当注液速率、弹性模量较大和主应力差较小时,起裂压力增加;当注液速率、黏度较大和主应力差、弹性模量较小时,最大缝宽增大;当注液速率、主应力差和弹性模量较大时,扩展半径增大;随着裂缝间距的增加,后续裂缝所受干扰变小,扩展半径增大。研究结果提供了坚硬顶板水力压裂裂缝的扩展规律,可为塔山煤矿水力压裂的施工与设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 顶板控制 水力压裂 裂缝 扩展规律 扩展有限元
原文传递
基于XFEM的损伤扩展模拟 被引量:11
11
作者 尹冠生 周肖飞 《长安大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期68-72,共5页
材料裂缝的扩展是一个经典的不连续问题,采用常规的有限元方法难以实现裂缝扩展过程的仿真模拟。为了解决常规方法的诸多弊端,XFEM方法引入水平集函数描述裂缝形态,实现了裂缝在单元内部的萌生与发展,解决了传统方法只能依赖单元生死来... 材料裂缝的扩展是一个经典的不连续问题,采用常规的有限元方法难以实现裂缝扩展过程的仿真模拟。为了解决常规方法的诸多弊端,XFEM方法引入水平集函数描述裂缝形态,实现了裂缝在单元内部的萌生与发展,解决了传统方法只能依赖单元生死来模拟裂缝扩展的难题。在扩展有限元方法基本原理的基础上,以ABAQUS为平台,利用XFEM方法模拟了弹性力学经典解中的有限大平板的裂缝问题,验证了XFEM方法的有效性;同时,模拟了三点弯梁的裂缝扩展过程。结果表明:扩展有限元方法能够有效地进行开裂过程仿真,逼真地模拟出裂缝的扩展行为,不受单元边界的制约,无需单元的局部加密,有效地减少了单元数量,节约了计算成本,为解决实际复杂问题提供了方便的途径。 展开更多
关键词 力学 xfem 数值方法 ABAQUS 裂纹扩展模拟
原文传递
基于XFEM的混凝土三点弯曲梁开裂数值模拟研究 被引量:13
12
作者 胡少伟 鲁文妍 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 2014年第4期48-51,共4页
扩展有限元法通过在相关节点的影响域上富集非连续位移模式,使对非连续位移场的表征独立于单元边界.采用扩展有限元法对单边切口混凝土三点弯曲梁进行数值模拟,混凝土采用最大主拉应力牵引损伤开裂准则和线性软化损伤模型,并将结果与试... 扩展有限元法通过在相关节点的影响域上富集非连续位移模式,使对非连续位移场的表征独立于单元边界.采用扩展有限元法对单边切口混凝土三点弯曲梁进行数值模拟,混凝土采用最大主拉应力牵引损伤开裂准则和线性软化损伤模型,并将结果与试验进行对比,验证模型有效性.结果表明,扩展有限元法模拟值与试验值在起裂韧度、失稳韧度等方面存在差异,但总体相差不大.分析认为存在的差异主要是由于混凝土梁自重、支座摩擦力等原因造成,扩展有限元可有效模拟混凝土梁在含有初始裂缝情况下从加载到失稳破坏的全过程,获得裂纹萌生、扩展的过程及破坏形态. 展开更多
关键词 混凝土 三点弯曲梁 扩展有限元 裂缝 数值模拟
下载PDF
改进型XFEM进展 被引量:9
13
作者 田荣 文龙飞 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期469-477,共9页
扩展有限元法(XFEM)在诞生后的十几年时间里,引起学术界和工业界的广泛关注,并已经成为目前裂纹分析的主流数值方法。然而,在实际应用中该法一直受到两方面的困扰,(1)总体方程高度病态;刚度阵条件数随网格尺寸呈h-6变化(普通有限元为h-2... 扩展有限元法(XFEM)在诞生后的十几年时间里,引起学术界和工业界的广泛关注,并已经成为目前裂纹分析的主流数值方法。然而,在实际应用中该法一直受到两方面的困扰,(1)总体方程高度病态;刚度阵条件数随网格尺寸呈h-6变化(普通有限元为h-2)。(2)裂尖强化插值由于能量一致性问题无法直接推广应用于动力学计算。前者表现在XFEM稳态问题的迭代求解收敛慢或难以收敛,后者长期以来导致XFEM裂纹扩展动力学计算实施困难。本文认为XFEM目前遇到的种种困难,均与单位分解引入的额外自由度相关。为此,提出了无额外自由度的单位分解插值格式,基于此格式,进一步构造出改进型扩展有限元方法。改进型XFEM具有如下特点,(1)可以消除原有XFEM的线性依赖性和总体方程病态的问题。(2)避免动力学问题中额外自由度引起的质量集中、零临界时间步长问题以及裂纹扩展过程中的能量一致性问题。本文结合静动力学测试问题综述上述改进。 展开更多
关键词 xfem 扩展有限元法 广义有限元 线性依赖 质量集中 动态裂纹扩展
下载PDF
基于ABAQUS二次开发的裂纹扩展模拟 被引量:10
14
作者 张文东 樊俊铃 +1 位作者 陈莉 吕媛波 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1467-1472,共6页
裂纹的扩展是典型的材料不连续问题,传统的有限元方法难以实现裂纹扩展过程的仿真模拟。为了解决传统有限元在模拟裂纹扩展的不足,XFEM方法(extended Finite Element Method,XFEM)引入水平集函数描述裂纹形态,实现了裂纹在单元内部的扩... 裂纹的扩展是典型的材料不连续问题,传统的有限元方法难以实现裂纹扩展过程的仿真模拟。为了解决传统有限元在模拟裂纹扩展的不足,XFEM方法(extended Finite Element Method,XFEM)引入水平集函数描述裂纹形态,实现了裂纹在单元内部的扩展,克服了传统方法只能依赖单元生死来模拟裂纹扩展的难题。以Abaqus为平台,应用Python脚本语言开发了一套裂纹自动扩展程序包,利用Abaqus固有的方法编写程序,通过扩展有限元功能实现裂纹的自动扩展,通过模拟I型边裂纹和三点弯梁的裂纹的扩展过程,验证了XFEM方法的有效性。同时,模拟了多裂纹的扩展过程。结果表明:方法不仅能够利用Abaqus软件的实现复杂的加载和边界模拟,同时又能体现XFEM在裂纹扩展模拟上的优势,为解决实际复杂问题提供了途径。 展开更多
关键词 裂纹扩展 xfem Abaqus二次开发 Python脚本接口 应力强度因子
下载PDF
考虑流固耦合效应的重力坝水力劈裂模拟 被引量:12
15
作者 王克峰 章青 夏晓舟 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第9期970-980,共11页
裂缝的高压水力劈裂是混凝土高坝安全评估的重要部分,研究其过程中的流固耦合作用是准确预测在各种情况下裂纹扩展路径和危险程度的关键.该文利用扩展有限元法在模拟裂纹扩展方面的优势,对大坝的裂纹进行水力劈裂模拟研究.裂纹中的水压... 裂缝的高压水力劈裂是混凝土高坝安全评估的重要部分,研究其过程中的流固耦合作用是准确预测在各种情况下裂纹扩展路径和危险程度的关键.该文利用扩展有限元法在模拟裂纹扩展方面的优势,对大坝的裂纹进行水力劈裂模拟研究.裂纹中的水压分布模型采用Brühwiler和Saouma水力劈裂试验的成果,体现了水压和裂纹宽度的耦合关系,给出了扩展有限元在裂纹面上施加水压力荷载的实施方法,对一典型重力坝裂纹的水力劈裂进行了数值模拟分析.研究结果表明:采用扩展有限元法模拟水力劈裂,克服了常规有限元法存在的缺点,裂纹扩展时不用重新划分网格,裂纹的实时宽度可以由加强节点的附加自由度得到,裂纹面上水压的施加也变得简单易行.当考虑裂纹内的流固耦合效应时,裂纹的扩展路径相比不考虑耦合效应时的扩展路径(均布全水头水压),扩展角变大,扩展距离变短. 展开更多
关键词 流固耦合 重力坝 水力劈裂 扩展有限元 裂纹扩展
下载PDF
基于扩展有限元法的含纵向裂缝重力坝破坏分析 被引量:12
16
作者 潘坚文 张楚汉 金峰 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期138-144,共7页
采用扩展有限元法(XFEM)计算分析含纵向裂缝重力坝在水压超载作用下的破坏模式,研究坝内裂缝对重力坝超载系数的影响。结果表明,重力坝在水压超载的破坏失稳行为表现为脆性和突发性,达到一定超载水压出现坝体裂缝,然后裂缝迅速贯穿坝体... 采用扩展有限元法(XFEM)计算分析含纵向裂缝重力坝在水压超载作用下的破坏模式,研究坝内裂缝对重力坝超载系数的影响。结果表明,重力坝在水压超载的破坏失稳行为表现为脆性和突发性,达到一定超载水压出现坝体裂缝,然后裂缝迅速贯穿坝体,导致坝体失稳。纵向裂缝的存在显著降低重力坝的整体刚度与安全系数。 展开更多
关键词 水工结构 破坏模式 扩展有限元法 带纵向裂缝重力坝 失稳
原文传递
基于扩展有限元法对含孔洞平板多裂纹扩展模拟研究 被引量:12
17
作者 刘剑 刘晓波 冯发强 《失效分析与预防》 2013年第6期326-330,共5页
本研究在扩展有限元方法基本原理的基础上,以ABAQUS为平台,利用XFEM方法模拟了弹塑性力学经典解中平板的多裂纹扩展问题,验证了XFEM方法的有效性;同时,对含孔洞平板的多裂纹扩展及开裂问题进行了模拟仿真。模拟结果表明:扩展有限元方法... 本研究在扩展有限元方法基本原理的基础上,以ABAQUS为平台,利用XFEM方法模拟了弹塑性力学经典解中平板的多裂纹扩展问题,验证了XFEM方法的有效性;同时,对含孔洞平板的多裂纹扩展及开裂问题进行了模拟仿真。模拟结果表明:扩展有限元方法能够有效地进行裂纹扩展过程模拟,逼真地模拟出裂纹的扩展行为,不受单元边界的制约,无需单元的局部加密,有效地减少了单元数量,节约了计算成本,研究还发现孔洞的存在影响了裂纹扩展的路径为解决实际复杂问题提供了方便的途径。 展开更多
关键词 扩展有限元 裂纹扩展模拟 多裂纹
下载PDF
背后空洞引起高速铁路隧道衬砌裂缝形态的FEM对比分析 被引量:12
18
作者 雷波 漆泰岳 +1 位作者 陈小雨 李延 《铁道标准设计》 北大核心 2015年第9期104-108,共5页
衬砌背后空洞和衬砌开裂是威胁高速铁路隧道行车安全的最主要问题。高速铁路隧道衬砌背后空洞不仅是威胁隧道结构安全的重要因素,更是造成衬砌结构开裂最主要的原因。通过基于虚拟裂缝模型的扩展有限元方法(XFEM)和基于弥散裂缝模型的... 衬砌背后空洞和衬砌开裂是威胁高速铁路隧道行车安全的最主要问题。高速铁路隧道衬砌背后空洞不仅是威胁隧道结构安全的重要因素,更是造成衬砌结构开裂最主要的原因。通过基于虚拟裂缝模型的扩展有限元方法(XFEM)和基于弥散裂缝模型的常规有限元分析方法(CFEM)的地层结构模型,对高速铁路隧道衬砌拱肩背后一定范围内空洞引起的衬砌开裂形态进行数值模拟分析,开裂形态表现为拱肩背后空洞近拱顶边缘的二次衬砌内侧开裂,同时初期支护环向贯通开裂。研究表明,扩展有限元法能较好地描述衬砌开裂的走向、长度等开裂形态以及扩展规律等,而ANSYS中的SOLID65单元能实现对衬砌背后空洞引起衬砌开裂范围的定性描述,两者之间相互补充和相互验证能较为准确地描述衬砌开裂的几何信息,进而有助于衬砌结构开裂应力场分析。 展开更多
关键词 高速铁路 隧道 空洞 衬砌 裂缝形态 扩展有限元法 常规有限元法
下载PDF
运营工况下地铁齿轮箱斜齿轮齿根裂纹扩展路径与寿命预测 被引量:9
19
作者 刘东一 杨建伟 +2 位作者 李欣 王金海 祝赫楷 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第3期59-66,共8页
斜齿轮轮系是地铁车辆中主要采用的传动形式,齿根裂纹的进一步发展有可能引发轮齿断裂,从而极大地影响车辆安全运营。因此,齿根裂纹扩展机理的研究是斜齿轮服役性能保障的关键。文中针对地铁齿轮箱斜齿轮实际运用的工况进行了裂纹扩展... 斜齿轮轮系是地铁车辆中主要采用的传动形式,齿根裂纹的进一步发展有可能引发轮齿断裂,从而极大地影响车辆安全运营。因此,齿根裂纹扩展机理的研究是斜齿轮服役性能保障的关键。文中针对地铁齿轮箱斜齿轮实际运用的工况进行了裂纹扩展路径与寿命预测的研究。首先通过Newmark时间积分方法对齿轮进行瞬态响应动力学分析,并与《GB/T3480.5—2008标准》计算得到的斜齿轮齿根危险截面处的最大弯曲应力进行比较,验证了模型的正确性。之后,使用XFEM(Extended Finite Element Method)方法对齿轮进行裂纹扩展研究,分析小齿轮的裂纹扩展路径及寿命。仿真结果表明地铁齿轮箱斜齿轮齿根弯曲疲劳的失效形式为Ⅰ型裂纹占主导地位的Ⅰ,Ⅱ混合型裂纹;裂纹产生于齿轮端面处,同时沿齿厚和齿宽方向扩展,沿齿宽方向的裂纹在扩展到一定长度时,裂纹扩展方向发生了变化;对含有初始裂纹长度为4 mm,宽度为2 mm且裂纹位置在轮齿端面的齿轮进行了裂纹扩展寿命分析,得到了该初始裂纹下的小齿轮循环寿命为16×10~5次。 展开更多
关键词 地铁斜齿轮 解析法 瞬态动力学 xfem 裂纹扩展 寿命预测
下载PDF
基于XFEM的加载参数对棒料V型槽尖端起裂影响规律 被引量:8
20
作者 陈先锋 张立军 +4 位作者 张德培 王晓强 王旱祥 刘延鑫 刘永红 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期254-261,共8页
为了研究棒料V型槽尖端的起裂机理,利用ABAQUS软件,建立了带V型槽棒料三维有限元模型;采用扩展有限元法(XFEM)在未预制裂纹条件下对V型槽尖端起裂位置、起裂角和临界加载力的影响因素进行了分析。研究结果表明,棒料夹持位置到V型槽中... 为了研究棒料V型槽尖端的起裂机理,利用ABAQUS软件,建立了带V型槽棒料三维有限元模型;采用扩展有限元法(XFEM)在未预制裂纹条件下对V型槽尖端起裂位置、起裂角和临界加载力的影响因素进行了分析。研究结果表明,棒料夹持位置到V型槽中心轴的距离L1、加载位置到V型槽中心轴的距离L2和棒料直径D对裂纹的起裂位置影响很小,起裂位置处于接近V型槽底角半径的1/2处;L1越大、L2和D越小,起裂角越小。根据L1、L2和D对临界加载力的影响规律,给出了起裂时临界加载力的计算公式。最后,通过下料试验对仿真结果进行了验证,获得了合适的一节棒料加载参数L1为15 mm、L2为30 mm。 展开更多
关键词 低应力下料 裂纹起裂 加载参数 xfem 临界加载力
下载PDF
上一页 1 2 15 下一页 到第
使用帮助 返回顶部