基于互补理论和扩展有限元法的摩擦接触裂纹应力强度因子计算

发布时间：2021-07-17 14:40

　　从虚功方程出发,结合扩展有限元离散技术与接触条件的非线性互补表述,建立了摩擦接触裂纹问题的扩展有限元非线性互补模型,将不等式接触条件转化为非线性互补类的非光滑方程组,并采用基于广义导数的非光滑阻尼牛顿法求解方程组,无需引入任何额外人工变量以及迭代求解.以含中心倾斜裂纹平板和边裂纹平板为例,运用相互作用积分法计算摩擦接触裂纹的应力强度因子,将其结果与理论解进行对比分析,该方法都能给出精确的计算结果;基于扩展有限元方法对单轴压缩作用下倾斜裂纹扩展过程进行了数值模拟,计算结果表明,受压裂纹数值结果与实验结果比较吻合,从而验证了论文方法的有效性与正确性. 

【文章来源】：固体力学学报. 2020,41(01)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

局部坐标系

d ˉ =u + -u - =2 ∑ i∈Ω Γ Ν i a i +2 r ∑ i∈Ω Λ Ν i b i (1) (4)1.2 扩展有限元控制方程

非光滑牛顿法算法框图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于互补理论的扩展有限元接触问题实现[J]. 石露,李小春,王伟,白冰.  岩土力学. 2011(12)
[2]基于扩展有限元方法的界面接触算法[J]. 喻葭临,于玉贞,张丙印,吕禾.  工程力学. 2011(04)
[3]摩擦接触裂纹问题的扩展有限元法[J]. 余天堂.  工程力学. 2010(04)
[4]双轴压缩下闭合裂纹应力强度因子的解析与数值方法[J]. 杨慧,曹平,江学良,黄尚安,黎振兹,许明情.  中南大学学报(自然科学版). 2008(04)



本文编号：3288367