| 基于多边形比例边界有限元的复合材料裂纹扩展模拟 |
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| 引用本文： | 施明光,徐艳杰,钟红,Ean Tat Ooi,张楚汉.基于多边形比例边界有限元的复合材料裂纹扩展模拟[J].工程力学,2014(7). |
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| 作者姓名： | 施明光 徐艳杰 钟红 Ean Tat Ooi 张楚汉 |
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| 作者单位： | 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室;大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;新南威尔士大学土木与环境工程系; |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(40974063,41274106,51009019);水沙科学与水利水电工程国家重点实验室科研课题项目(2011-KY-3) |
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| 摘 要： | 该文采用近年提出的多边形比例边界有限元(Polygon Scaled Boundary Finite Elements,PSBFE),结合基于拓扑的局部网格重剖分方法,首次模拟了层状复合材料交界面、不同弹性模量的圆形夹杂对复合材料裂纹扩展的影响。结果表明,该文方法可以有效模拟复合材料的裂纹扩展,算例的结果同现有文献的实验数据和数值模拟结果吻合良好,采用不同网格密度和不同裂纹扩展步长对计算结果影响不大。基于SBFEM的PSBFE可以半解析求解裂纹尖端应力奇异性,具有比FEM更高的精度。另一方面,同现有基于SBFEM的裂纹扩展方法相比,基于拓扑的局部网格重剖分的PSBFE可以处理任意复杂的二维模型,具有更好的通用性。
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| 关 键 词： | 断裂力学 裂纹扩展 比例边界有限元 网格重剖分 应力强度因子 |
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