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题名三维数值流形法在裂纹扩展中的应用研究
被引量：14
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作者
杨石扣
张继勋
任旭华
张道法
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机构
河海大学水利水电学院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期3017-3025,共9页
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基金
国家科技支撑计划(No.2012BAK03B04)
国家自然科学青年基金(No.51209078)~~
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文摘
运用三维数值流形法(3D NMM)进行三维裂纹扩展分析,并采用C++语言编写了相应的程序。充分利用三维数值流形法模拟裂纹扩展的优势,只需要更新裂纹尖端线附近的边界环路和流形单元,不需要使用阶跃函数。根据三维数值流形法计算得到的应力结果,应用非局部求迹方法分析每个裂纹尖端的破坏状态,如果发生破坏则沿垂直于其最大主应力方向扩展。针对裂纹扩展后的不同状况,采用四边形或三角形推进法。裂纹扩展后为了使变形后的面保持平面,必须对新生成的面进行三角化分割。对诸如单边裂纹、平行钱币型裂纹和倾斜钱币型裂纹扩展问题进行数值模拟。计算结果表明,采用三维数值流形法进行裂纹扩展模拟是可行的,文中方法对裂纹尖端线非闭合和闭合的情形均适用,且文中方法对于裂纹尖端线位于单元内部的非平面裂纹扩展也是有效的。
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关键词
三维数值流形法
数学覆盖
物理覆盖
裂纹扩展
非平面三维裂纹
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Keywords
three-dimensional numerical manifold method
mathematical cover
physical cover
crack propagation
nonplanar 3D crack
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分类号
O346.1
[理学—固体力学]
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题名基于三维数值流形法的位移边界处理方法
被引量：1
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作者
杨石扣
艾华东
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机构
江西理工大学土木与测绘工程学院
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出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2022年第3期137-142,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(51739006)
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ190500)
赣州市科技计划项目(赣市科发[2019]60号)。
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文摘
针对三维数值流形法中罚函数法施加任意方向边界位移和多步加载误差累积问题,通过修正传统三维数值流形法控制方程中的位移边界部分,推导出含沿着某一方向施加边界位移条件和相应的分步加载情况的计算公式,以期扩大控制方程在位移边界处理上的适用范围和减少多步加载误差累积效应。选取2个典型算例进行数值模拟和对比分析,验证该方法的准确性。计算结果表明:文中方法的计算结果与解析解相吻合,修正公式适用于不同方向施加边界位移的情况,具有较强的适应性;考虑位移边界误差修正比不考虑误差修正的计算精度高;随分步加载步数的增多,不考虑位移边界误差修正的累积计算误差逐渐增大,考虑位移边界误差修正的则影响不大。
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关键词
三维数值流形法
位移边界条件
罚函数法
多步加载
误差修正
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Keywords
three-dimensional numerical manifold method
essential boundary condition
penalty function method
multi-step loading
error correction
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分类号
O346.1
[理学—固体力学]
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