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三维裂纹应力强度因子数值计算 被引量：9
1
作者 张敦福 朱维申 李术才 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期3835-3840,共6页
利用无网格Galerkin方法对三维裂纹问题进行分析。基于最小二乘法的无网格方法仅需一系列节点信息就可构成物体的离散模型。在无网格Galerkin方法中,位移边界条件不包含在内,因此,在边界已知位移方向上设置一系列弹簧来满足无网格方法... 利用无网格Galerkin方法对三维裂纹问题进行分析。基于最小二乘法的无网格方法仅需一系列节点信息就可构成物体的离散模型。在无网格Galerkin方法中,位移边界条件不包含在内,因此,在边界已知位移方向上设置一系列弹簧来满足无网格方法的本征边界条件。弹簧的一端与已知位移的物体表面固连,而另一端固定,把计算位移与已知位移的误差作为弹簧的变形量。弹簧作为弹性体的一部分,弹簧的变性能也是弹性体应变能的一部分。裂纹使得弹性体具有不连续性,对体内节点具有隔离作用。用可视准则处理裂纹面对影响域内Gauss点的隔离作用。提出简单有效的方案,确定可变的节点影响域,这一方案可以保证体内每一个节点影响域内的节点数为一给定的常数,通过限制影响域内最小二乘计算的大小,提高计算近似函数的效率。利用三维间断位移法计算三维裂纹前缘的应力强度因子,计算有限体内边界贯穿平置裂纹和边界非贯穿平置裂纹的应力强度因子。无网格Galerkin方法的计算结果与前人研究的结果吻合很好,这可为三维裂纹的扩展追踪提供参考。 展开更多
关键词 岩土力学 应力强度因子 三维裂纹 可视准则 三维间断位移法 扩展的无网格方法
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力电耦合扩展无网格伽辽金法在压电柔性臂断裂分析中的研究 被引量：2
2
作者 杨明泽 周立明 王晖 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期560-564,732-733,共5页
为提高含裂纹压电柔性臂在断裂分析中的求解精度,基于压电材料断裂力学理论,建立了压电柔性臂的力学分析模型。将描述裂纹尖端奇异性的位移场函数和电场函数引入到传统无网格伽辽金法中,提出了力电耦合扩展无网格伽辽金法。与传统无网... 为提高含裂纹压电柔性臂在断裂分析中的求解精度,基于压电材料断裂力学理论,建立了压电柔性臂的力学分析模型。将描述裂纹尖端奇异性的位移场函数和电场函数引入到传统无网格伽辽金法中,提出了力电耦合扩展无网格伽辽金法。与传统无网格伽辽金法相比,本方法只需要较小的影响域来描述裂尖奇异场,并且节点影响域不会被裂纹线影响,不要可视准则和衍射准则,提高了计算精度。由虚拟裂纹闭合法推导了压电材料能量释放率,讨论了不同高斯点密度对强计算结果的影响。与解析解、有限元法的计算结果进行了比较,在高斯点个数为6×6时,扩展无网格伽辽金法的计算误差为1.88%,明显好于有限元的计算误差2.5%。数值算例结果表明本方法具有较高的计算精度。 展开更多
关键词 扩展无网格法 压电材料 断裂力学 强度因子
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运用无网格伽辽金法(EFGM)评价点焊节点的应力强度因子 被引量：1
3
作者 裴星洙 张立 任正权 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期742-746,共5页
在设计汽车骨架等薄壁点焊结构时,必须对薄壁构件焊点的疲劳强度进行精确评估。点焊点处的接触界面可以看作是一种环形裂纹,对其疲劳强度的评估可以通过计算线性弹性断裂力学中的应力强度因子K来完成。对于多轴疲劳载荷试验而制作的双杯... 在设计汽车骨架等薄壁点焊结构时,必须对薄壁构件焊点的疲劳强度进行精确评估。点焊点处的接触界面可以看作是一种环形裂纹,对其疲劳强度的评估可以通过计算线性弹性断裂力学中的应力强度因子K来完成。对于多轴疲劳载荷试验而制作的双杯型(double cup)薄板点焊试件,在对焊点处裂纹扩展分析的基础研究中,利用无网格伽辽金法(enriched element-free Galerkin method,Enriched EFGM)对双杯试件点焊接触点进行分析,同时验证应力强度因子的精确性。 展开更多
关键词 无网格伽辽金法 应力强度因子 双杯(double cup DC)试件
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含裂纹压电材料的扩展无网格伽辽金法 被引量：1
4
作者 王晖 孟广伟 +1 位作者 周立明 李锋 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期42-47,共6页
为提高含裂纹压电材料结构分析的求解精度,基于压电材料断裂力学理论,在传统无网格伽辽金法近似函数中引入扩展项来描述裂纹处不连续位移场及电场,提出了含裂纹压电材料的扩展无网格伽辽金法.该方法能很好地模拟裂纹尖端奇异性,并且节... 为提高含裂纹压电材料结构分析的求解精度,基于压电材料断裂力学理论,在传统无网格伽辽金法近似函数中引入扩展项来描述裂纹处不连续位移场及电场,提出了含裂纹压电材料的扩展无网格伽辽金法.该方法能很好地模拟裂纹尖端奇异性,并且节点影响域的连续性不受裂纹线的影响,无须引入可视准则与衍射准则,易于编程实现.讨论了不同节点分布、不同裂纹长度对强度因子计算结果的影响,与解析解、常规无网格伽辽金法及有限元法的计算结果进行了比较,数值算例结果表明本方法正确可行且具有较高的精度. 展开更多
关键词 断裂力学 数值方法 扩展无网格伽辽金法 压电材料 应力强度因子 电位移强度因子
原文传递
基于扩展无网格法的机电虚拟裂纹闭合法
5
作者 王晖 孟广伟 +2 位作者 李锋 周立明 李霄琳 《四川大学学报（工程科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第S1期142-145,共4页
为提高含裂纹压电材料断裂参数的求解效率和精度,基于扩展无网格理论,引入无网格辅助网格结合哑节点断裂压电单元,提出了基于扩展无网格法的机电虚拟裂纹闭合法,可很好地模拟裂纹尖端奇异性,简化求解过程,提高计算精度;并讨论了不同高... 为提高含裂纹压电材料断裂参数的求解效率和精度,基于扩展无网格理论,引入无网格辅助网格结合哑节点断裂压电单元,提出了基于扩展无网格法的机电虚拟裂纹闭合法,可很好地模拟裂纹尖端奇异性,简化求解过程,提高计算精度;并讨论了不同高斯点个数、不同裂纹长度对能量释放率计算结果的影响,与解析解和基于有限元法的机电虚拟裂纹闭合法计算结果进行比较。数值算例结果表明所提方法正确可行且具有较高的精度。 展开更多
关键词 扩展无网格法 机电虚拟裂纹闭合法 压电材料
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