| 基于SBFEM任意角度混合型裂纹断裂能计算的J积分方法研究 |
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| 引用本文： | 朱朝磊,李建波,林皋.基于SBFEM任意角度混合型裂纹断裂能计算的J积分方法研究[J].土木工程学报,2011(4). |
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| 作者姓名： | 朱朝磊 李建波 林皋 |
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| 作者单位： | 大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室;大连理工大学建设工程学部工程抗震研究所; |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(90510018,51009019); 清华大学水沙科学国家重点实验室开放基金(shlhse-2010-C-03); 高等学校博士点学科新教师基金(200801411099) |
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| 摘 要： | 混合型裂纹断裂能(GF)是裂纹扩展的判据之一,是裂纹扩展方向分析的基础。以往平面问题断裂能J积分方法的研究只是局限于Ⅰ型或是Ⅱ型,裂纹方向为水平方向。推导了Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹任意角度时线弹性材料J积分与应力强度因子(SIF)K之间的关系,提出将比例边界有限元法(SBFEM)用于J积分的求解。在数值计算中,通过用SBFEM、有限元法(FEM)和用推导公式计算J积分的对比,验证推导公式的正确性,同时也说明SBFEM计算J积分是精确的、方便的。根据数值计算的结果,对计算边界与裂纹的距离、计算单元的尺寸以及积分路径等诸因素对精度的影响进行一定分析。
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| 关 键 词： | 应力强度因子 比例边界有限元法 断裂能 混合型裂纹 应变能释放率 J积分 |
J integral method for calculation of fracture energy of mixed mode inclined cracks based on SBFEM |
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| Zhu Chaolei, Li Jianbo, Lin Gao.J integral method for calculation of fracture energy of mixed mode inclined cracks based on SBFEM[J].China Civil Engineering Journal,2011(4). |
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| Authors: | Zhu Chaolei Li Jianbo Lin Gao |
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| Affiliation: | Zhu Chaolei1,2 Li Jianbo1,2 Lin Gao1,2 (1.The State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China,2.Earthquake Engineering Research Division,China) |
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| Abstract: | The fracture energy of mixed mode cracks(GF) serves as one of the criterion for crack extension.The J integral is often used for the determination of the direction of crack propagation.Most of the previous studies on the calculation of fracture energy through J integral dealt either with the mode I crack or mode II crack only,and the crack is usually assumed to be in the horizontal direction,which causes some inconvenience in the numerical analysis.In this paper,the relationship between the value of J integ... |
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| Keywords: | stress intensity factor scaled boundary finite element method fracture energy mixed mode crack strain energy release rate J integral |
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