三维单元劈裂法与压剪裂纹数值模拟

对材料裂纹扩展问题进行三维数值模拟对于实际工程具有重要意义。为了解决裂纹扩展模拟过程中网格重新划分问题,并有效地再现受压裂纹面之间的接触和摩擦效应,在二维单元劈裂法基础上进行拓展并推导了三维单元劈裂法。三维单元劈裂法利用四面体单元的几何性质,推导了三维劈裂单元刚度矩阵。通过该三维单元劈裂法,可以在原网格划分方案基础上直接对已有裂纹扩展问题进行模拟,而无需对原有网格划分进行调整,这为实际计算带来了很大的方便,提高了计算效率。数值模拟算例表明该方法是有效的。