| 用扩展有限元法分析沥青路面表面裂纹二维扩展 |
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| 引用本文： | 张震韬,李芳武,杨擎,苗雨. 用扩展有限元法分析沥青路面表面裂纹二维扩展[J]. 华中科技大学学报(城市科学版), 2011, 28(2) |
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| 作者姓名： | 张震韬 李芳武 杨擎 苗雨 |
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| 作者单位： | 1. 呼和浩特市公路工程质量监督站,内蒙古 呼和浩特,010037
2. 华中科技大学 土木工程与力学学院,湖北 武汉,430074 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(50808090) |
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| 摘 要： | 本文将一种新型的求解不连续力学问题数值算法——扩展有限元法(XFEM)引入了沥青路面表面裂纹二维扩展分析。扩展有限元法基于单位分解法的思想,它所使用的网格与内部结构的几何或者物理界面无关,因此可以克服例如裂纹尖端等高应力和变形集中区域进行高密度网格剖分所带来的困难。对于裂纹分析问题,裂纹能够完全独立于有限元网格存在,模拟裂纹扩展时完全不需要进行网格重构。本文先对扩展有限元法的基本原理、相应的改进函数以及线弹性断裂力学的相关理论进行了简单介绍。然后利用沥青路面二维平面应变模型,通过数值算例验证了该方法在沥青路面表面裂纹扩展模拟中的适用性和优势,为扩展有限元法在沥青路面裂纹分析中的进一步应用打下了基础。
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| 关 键 词： | 扩展有限元 沥青路面 表面裂纹 裂纹扩展 |
Two-Dimensional Extended Finite Element Method for Top-Down Crack Growth in Asphalt Pavement |
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| ZHANG Zhen-tao,LI Fang-wu,YANG Qing,MIAO Yu. Two-Dimensional Extended Finite Element Method for Top-Down Crack Growth in Asphalt Pavement[J]. Journal of Huazhong University of Science and Technology, 2011, 28(2) |
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| Authors: | ZHANG Zhen-tao LI Fang-wu YANG Qing MIAO Yu |
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| Affiliation: | ZHANG Zhen-tao1,LI Fang-wu1,YANG Qing2,MIAO Yu2(1.Highway Engineering Quality Supervision Station of Hohhot,Hohhot 010037,China,2.School of Civil Engineering and Mechanics,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China) |
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| Abstract: | A powerful numerical method for discontinuous problems in mechanics,the Extended Finite Element Method(XFEM) is introduced and used in the two-dimensional analysis of Top-Down crack growth in asphalt pavement.Based on the notion of partition of unity,which enables the domain to be modeled by finite element with no explicit meshing of the crack surfaces,the mesh in XFEM is independent on the internal geometry and physical interfaces,such that meshing and remeshing difficulties in discontinuities can be overc... |
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| Keywords: | extended finite element method(XFEM) asphalt pavement top-down crack crack growth |
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