广义扩展有限元法及其在裂纹扩展分析中的应用

摘要：

结合广义有限元法（GFEM）和扩展有限元法（XFEM）的特点,提出了一种新的数值方法——广义扩展有限元法（GXFEM）。阐述了广义扩展有限元法的基本原理,对相关公式进行推导,探讨数值实施中需注意的重要问题,给出利用广义扩展有限元法进行断裂分析时应力强度因子的计算方法,编写了广义扩展有限元法程序。通过算例进行了应力强度因子的计算,模拟了结构裂纹的扩展过程。算例结果表明,利用广义扩展有限元法计算裂纹扩展问题,不需要进行过密的网格划分,且网格在裂纹扩展后无需重新剖分,具有相当高的计算精度。

关键词：广义扩展有限元法、应力强度因子、裂纹扩展、数值模拟、断裂力学

所属期刊栏目：29

分类号：O242.21(计算数学)

资助基金：国家自然科学基金10972072,11132003,51179064;国家科技支撑计划课题2008BAB29B03;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室专项基金2009585912

在线出版日期：2012-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：427-432