含裂纹压电材料的Cell-Based光滑扩展有限元法
本文关键词:含裂纹压电材料的Cell-Based光滑扩展有限元法 出处:《复合材料学报》2016年04期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:为精确而有效地求解机电耦合作用下含裂纹压电材料的断裂参数,首先,通过将复势函数法、扩展有限元法和光滑梯度技术引入到含裂纹压电材料的断裂机理问题中,提出了含裂纹压电材料的Cell-Based光滑扩展有限元法;然后,对含中心裂纹的压电材料强度因子进行了模拟,并将模拟结果与扩展有限元法和有限元法的计算结果进行了对比。数值算例结果表明:Cell-Based光滑扩展有限元法兼具扩展有限元法和光滑有限元法的特点,不仅单元网格与裂纹面相互独立,且裂尖处单元不需精密划分,与此同时,Cell-Based光滑扩展有限元法还具有形函数简单且不需求导、对网格质量要求低且求解精度高等优点。所得结论表明Cell-Based光滑扩展有限元法是压电材料断裂分析的有效数值方法。
[Abstract]:In order to solve the fracture parameters of the crack - containing piezoelectric material under the action of electro - mechanical coupling , a Cell - Based smooth extended finite element method with crack piezoelectric material is proposed by introducing the complex potential function method , the extended finite element method and the smooth gradient technique into the fracture mechanism of the crack - containing piezoelectric material . The numerical example shows that the cell - based smooth extended finite element method has the advantages of simple function and no need of conduction , low requirement on grid quality and high accuracy . The results show that the cell - based smooth extended finite element method is an effective numerical method for the fracture analysis of piezoelectric materials .
【作者单位】: 吉林大学机械科学与工程学院;吉林建筑大学土木工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51305157) 吉林省科技厅基金(20130305006GX,20160520064JH)
【分类号】:TB34
【正文快照】: 引用格式:周立明,蔡斌,孟广伟,等.含裂纹压电材料的Cell-Based光滑扩展有限元法[J].复合材料学报,2016,33(4):929-938.ZHOU L M,CAI B,MENG G W,et al.Cell-Based smoothed extended finite element method for piezoelectric materials with cracks[J].Acta Materiae Composi
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,本文编号:1390578
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