比例边界等几何方法在断裂力学中的应用

发布时间：2018-12-16 11:01

【摘要】：该文将比例边界等几何方法(SBIGA)应用在断裂力学中,并就应力强度因子(SIFs)计算精度和收敛速度与传统比例边界有限元(SBFEM)进行了比较。与SBFEM不同,SBIGA采用非均匀有理B样条(NURBS)作为造型和离散的工具。主要包括了以下两个特点:一方面,有限元模型可直接继承于CAD系统,即节约划分网格的时间也避免了几何近似。另一方面,因为不需要进一步与CAD系统数据交换就可以保型细分,二维问题中自适应分析策略的实施十分方便。算例表明,SBIGA方法可以给出较SBFEM更为精确的结果和更快的收敛速度。其原因不仅得益于对曲边几何形状的精确描述,还来源于NURBS高阶的连续性。
[Abstract]:In this paper, the proportional boundary isometric method (SBIGA) is applied to fracture mechanics, and the accuracy and convergence rate of the stress intensity factor (SIFs) calculation are compared with the traditional proportional boundary finite element method (SBFEM). Unlike SBFEM, SBIGA uses nonuniform rational B-spline (NURBS) as a modeling and discrete tool. It mainly includes the following two characteristics: on the one hand, the finite element model can inherit directly from the CAD system, that is to say, it saves the time of meshing and avoids the geometric approximation. On the other hand, it is convenient to implement the adaptive analysis strategy in two-dimensional problem because it can preserve subdivision without further data exchange with CAD system. An example shows that the SBIGA method can give more accurate results and faster convergence rate than SBFEM. The reason is not only the precise description of curved edge geometry, but also the continuity of NURBS higher order.
【作者单位】： 大连理工大学建设工程学部水利工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51579033) 国家自然科学青年基金项目(51109134) 中国博士后基金特别项目(2013T60283) 国家自然科学基金委创新研究群体项目(51421064)
【分类号】：O346.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王海军,胡宗军,刘一华;确定复杂形状平面板的应力强度因子[J];安徽工程科技学院学报;2002年03期

2 许英姿,任传波;求解裂纹端部应力强度因子的混合方法[J];淄博学院学报(自然科学与工程版);2002年02期

3 刘希国,张双寅;纤维复合材料复合型断裂正应力强度因子比准则[J];力学与实践;2003年02期

4 高瑞霞,剧锦三,蒋秀根,庄金钊;裂缝边缘凸起变形对带裂缝柱形薄壁结构应力强度因子的影响初探[J];中国农业大学学报;2004年06期

5 刘小妹,刘一华,梁拥成;一种确定双重应力强度因子的数值方法[J];上海工程技术大学学报;2005年02期

6 胡卫华;;多裂纹板的应力强度因子研究[J];科技信息;2010年10期

7 张彩凤;;基于有限元方法计算应力强度因子的研究[J];湖南科技学院学报;2013年08期

8 朱苹,王志群,亓超,季京玮;C型试样应力强度因子的计算[J];力学与实践;1983年05期

9 俞秉义 ,陈四立;一种求应力强度因子的新方法—类比法[J];沈阳机电学院学报;1985年01期

10 汤任基;加强空心圆柱中纵向贯穿裂纹的热击应力强度因子[J];力学学报;1987年05期

相关会议论文 前10条

1 王灿;孙士勇;陈浩然;;无网格法分析双材料中裂纹位置对应力强度因子的影响[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

2 董世明;王清远;舒尚文;;巴西圆盘试件应力强度因子研究的若干进展[A];四川省力学学会2008年学术大会论文集[C];2008年

3 王勇;王钟羡;陈宜周;蒋家羚;;含裂纹圆筒体抗扭刚度和第三型应力强度因子的计算[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年

4 韦昌芹;邵永波;;管节点中穿透裂纹的应力强度因子分析[A];第14届全国结构工程学术会议论文集（第一册）[C];2005年

5 董世明;王清远;舒尚文;;扁平巴西圆盘试件的应力强度因子分析[A];第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2008年

6 苏成;郑淳;;应力强度因子可靠度分析的响应面—蒙特卡罗法[A];第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2008年

7 邹广平;唱忠良;曲嘉;;紧凑拉伸试样应力强度因子的动态响应[A];第七届海峡两岸工程力学研讨会论文摘要集[C];2011年

8 刘贺翔;陈珂;毛灵涛;;测取不同缝长单缝有机玻璃梁应力强度因子的试验研究[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年

9 程宸;万水;蒋正文;;基于界面力学的有限元方法计算正交各向异性材料的应力强度因子[A];第十九届玻璃钢/复合材料学术交流会论文集[C];2012年

10 南海顺;王保林;;纳米尺度下表面残余应力对应力强度因子的影响[A];第16届全国疲劳与断裂学术会议会议程序册[C];2012年

相关博士学位论文 前10条

1 陈康;梯度非均匀复合材料热力学响应及断裂特性的有限元研究[D];南京航空航天大学;2014年

2 李曰兵;基于概率分析的反应堆压力容器缺陷评定方法[D];浙江工业大学;2014年

3 席婧仪;水泥基脆性材料不等长裂纹相互作用与扩展规律研究[D];中国矿业大学(北京);2015年

4 代鹏;用塑性修正的应力强度因子幅描述疲劳裂纹扩展[D];上海交通大学;2014年

5 赵晋芳;多部位损伤结构应力强度因子算法研究[D];东北大学;2010年

6 刘晓宇;关于裂纹安全评定及TOFD检测标准的研究[D];北京化工大学;2012年

7 高志文;高温超导块材在电磁力作用下的断裂特性理论研究[D];兰州大学;2008年

8 贾宏志;含裂纹结构加固问题中的哈密顿体系方法[D];大连理工大学;2012年

9 赵传宇;CFL加固钢板中表面裂纹扩展规律研究[D];华南理工大学;2013年

10 陈景杰;含裂纹损伤船体结构强度分析方法研究[D];大连理工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 许焕;长输管道缺陷评定理论与应用研究[D];西安石油大学;2015年

2 高科;基于断裂力学的正交异性钢桥面板疲劳性能研究[D];西南交通大学;2015年

3 张卫星;单晶硅压痕微裂纹扩展力学行为研究[D];昆明理工大学;2015年

4 李城城;含裂纹梭形变截面偏心受压薄壁柱的稳定性研究[D];西安建筑科技大学;2015年

5 叶申;含表面裂纹损伤船体典型结构应力强度因子简化计算方法研究[D];大连理工大学;2015年

6 钟海英;压电与准晶材料中复杂缺陷问题的研究[D];内蒙古师范大学;2015年

7 林志明;钢构件应力强度因子的有限元分析[D];大连海事大学;2014年

8 夏诗画;基于断裂理论的纵向开裂运营隧道的安全性研究[D];重庆交通大学;2015年

9 阚金梅;含裂纹树脂材料应力强度因子及J积分数值模拟研究[D];青岛科技大学;2015年

10 宫经全;三维Ⅰ型和Ⅰ/Ⅱ复合型裂纹应力强度因子的分析[D];南昌航空大学;2015年

，

本文编号：2382226