含裂纹多材料反平面分析的解析奇异单元

发布时间：2018-01-01 12:27

  本文关键词：含裂纹多材料反平面分析的解析奇异单元　出处：《中国科学:技术科学》2016年12期 　论文类型：期刊论文

  更多相关文章： 辛弹性力学 奇异单元 反平面问题 多材料裂纹 应力强度因子

【摘要】：含裂纹多材料反平面问题是一个典型的III型断裂问题,已有的文献给出了其极坐标辛体系下的辛本征解,并讨论了其裂纹尖端的应力奇异性阶次.本文在此基础上,首先补充给出界面有外力作用时其非齐次边界条件所对应的特解,然后利用辛本征解和特解构造出相关问题分析的一类解析奇异单元.将所提出的奇异单元与外部的常规单元相结合,就可用于多材料III型断裂问题的分析,并直接给出应力强度因子的数值结果.数值算例表明,本方法具有很好的求解精度,是相关问题分析的一个非常有效的数值方法.
[Abstract]:The anti-plane problem of multi-material with cracks is a typical III mode fracture problem. The symplectic solution of the problem in polar symplectic system is given in the literature. The order of stress singularity at the crack tip is discussed. On this basis, the special solution corresponding to the inhomogeneous boundary condition for the interface with external force is given. Then a class of analytic singular elements are constructed by using the symplectic solution and the special solution. By combining the proposed singular elements with the external conventional elements, the proposed singular elements can be applied to the analysis of the multimaterial III mode fracture problem. Numerical results of the stress intensity factor are given directly. Numerical examples show that this method has a good accuracy and is a very effective numerical method for the analysis of related problems.
【作者单位】： 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(编号:11372065)资助项目
【分类号】：O346.1
【正文快照】： 1 引言 当裂纹面受到垂直于面内的一对平衡力系时,裂纹发生相对错移,从而形成反平面断裂问题,这类问题经常在结构发生扭转时出现.由于复合材料在生产生活中使用愈加频繁,其断裂问题时有发生,因此多材料反平面断裂问题已经受到了广泛关注.如,Wang[1]利用边界配置法对单材料III

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 林广平;梅甫良;;12结点三维等参奇异单元的构造和应用[J];计算力学学报;2009年02期

2 王燕群,张敬宇;一种高精度的裂纹奇异单元[J];应用数学和力学;1990年10期

3 何文军;丁浩江;;一个新的等参数奇异单元[J];宁波大学学报(理工版);1989年02期

4 姚伟岸;胡小飞;;双材料含桥联力Dugdale-Barenblatt模型的解析奇异单元[J];固体火箭技术;2011年05期

5 沈辉;周储伟;;平面六节点等参应力奇异单元的精度研究[J];机械强度;2012年03期

6 段静波;李道奎;尚国华;雷勇军;;裂纹尖端“加料”奇异单元周围的过渡等参单元研究[J];固体力学学报;2010年S1期

7 鲁录义;危卫;罗昔联;顾兆林;;一种有限容积法中极点奇异单元的处理方法[J];西安交通大学学报;2010年03期

8 李尧臣 ,王自强;在裂纹尖端引入位移协调奇异单元的有限单元法[J];上海力学;1983年03期

9 姚敬之;;有限元法中的过渡单元[J];固体力学学报;1985年04期

10 刘朵;朱彤;周晶;赵习刚;;裂纹管的振动特性研究[J];中国海洋平台;2012年02期

相关会议论文 前4条

1 姚伟岸;王珊;;基于辛对偶体系的薄板弯曲解析奇异单元[A];中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集[C];2010年

2 姚伟岸;胡小飞;;裂纹表面受任意荷载问题分析的解析奇异单元[A];第七届海峡两岸工程力学研讨会论文摘要集[C];2011年

3 姚伟岸;胡小飞;王珊;;基于辛体系的解析奇异单元及其在断裂力学中的应用[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

4 段静波;李道奎;尚国华;雷勇军;;裂纹尖端“加料”奇异单元周围的过渡等参单元研究[A];中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集[C];2010年

相关博士学位论文 前2条

1 王珊;薄板弯曲问题分析的解析奇异单元[D];大连理工大学;2012年

2 胡小飞;基于辛空间的解析奇异单元及其在断裂力学中的应用[D];大连理工大学;2012年

，

本文编号：1364507