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裂纹尖端解析解与周边数值解联合求解应力强度因子
被引量：
11
1
作者
苏海东
祁勇峰
龚亚琦
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2013年第6期83-89,共7页
由于裂纹尖端位移和应力分布的复杂性,采用常规数值方法(如有限元法)的插值方式不易获得快速收敛的应力强度因子计算值。基于数值流形方法,提出将裂纹尖端Williams解析解与其周边高阶多项式级数的数值解联合应用以求解应力强度因子的新...
由于裂纹尖端位移和应力分布的复杂性,采用常规数值方法(如有限元法)的插值方式不易获得快速收敛的应力强度因子计算值。基于数值流形方法,提出将裂纹尖端Williams解析解与其周边高阶多项式级数的数值解联合应用以求解应力强度因子的新方法:在裂纹尖端所在网格的结点上采用Williams位移解析级数,并用结点自由度强制约束方式得到裂纹尖端区域的解析级数;在与之相邻的周边网格内将解析级数与多项式级数用形函数连接;给出应变矩阵和刚度矩阵的具体表达式及积分方式;利用数值流形方法的网格与材料边界分离的特性以及不连续覆盖技术,使裂纹可以在网格内穿过,给材料边界(包括裂纹边界)附近的网格划分带来很大的方便;通过典型算例验证了方法的有效性。考虑到Williams级数是对裂纹尖端位移场的最佳逼近,这种新方法相比扩展有限元等其他新方法而言将有更快的收敛性。
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关键词
应力强度因子
数值流形方法
裂纹尖端williams解析解
解析
解
与数值
解
联合应用
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职称材料
基于新型流形法的三维应力强度因子求解
被引量：
2
2
作者
祁勇峰
苏海东
龚亚琦
《土木与环境工程学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2021年第5期58-65,共8页
为保证在裂纹尖端具有最佳的逼近,裂纹尖端的解析解与其周边数值解联合应用的新型流形法可用来求解应力强度因子,但仅限于平面问题的Ⅰ型和Ⅱ型裂纹。沿用解析解与数值解联合应用的思路,以三维穿透直裂纹为研究对象,在裂纹尖端引入Willi...
为保证在裂纹尖端具有最佳的逼近,裂纹尖端的解析解与其周边数值解联合应用的新型流形法可用来求解应力强度因子,但仅限于平面问题的Ⅰ型和Ⅱ型裂纹。沿用解析解与数值解联合应用的思路,以三维穿透直裂纹为研究对象,在裂纹尖端引入Williams解析解级数,应用解析覆盖与周边数值覆盖联合求解三维应力强度因子,相对于其他数值方法而言,计算精度高。推导相应的刚度矩阵和应变矩阵的表达式,通过典型算例验证了三维应力强度因子精确求解方法的有效性。
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关键词
三维应力强度因子
数值流形方法
裂纹
尖端
williams
解析
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数值覆盖
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职称材料
题名
裂纹尖端解析解与周边数值解联合求解应力强度因子
被引量：
11
1
作者
苏海东
祁勇峰
龚亚琦
机构
长江科学院材料与结构研究所
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2013年第6期83-89,共7页
基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF0210012)
文摘
由于裂纹尖端位移和应力分布的复杂性,采用常规数值方法(如有限元法)的插值方式不易获得快速收敛的应力强度因子计算值。基于数值流形方法,提出将裂纹尖端Williams解析解与其周边高阶多项式级数的数值解联合应用以求解应力强度因子的新方法:在裂纹尖端所在网格的结点上采用Williams位移解析级数,并用结点自由度强制约束方式得到裂纹尖端区域的解析级数;在与之相邻的周边网格内将解析级数与多项式级数用形函数连接;给出应变矩阵和刚度矩阵的具体表达式及积分方式;利用数值流形方法的网格与材料边界分离的特性以及不连续覆盖技术,使裂纹可以在网格内穿过,给材料边界(包括裂纹边界)附近的网格划分带来很大的方便;通过典型算例验证了方法的有效性。考虑到Williams级数是对裂纹尖端位移场的最佳逼近,这种新方法相比扩展有限元等其他新方法而言将有更快的收敛性。
关键词
应力强度因子
数值流形方法
裂纹尖端williams解析解
解析
解
与数值
解
联合应用
Keywords
stress intensity factor （SIF）
numerical manifold method （NMM）
williams
expansion for crack tip
combining analytical solutions with numerical solutions
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
基于新型流形法的三维应力强度因子求解
被引量：
2
2
作者
祁勇峰
苏海东
龚亚琦
机构
长江科学院材料与结构研究所
出处
《土木与环境工程学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2021年第5期58-65,共8页
基金
国家自然科学基金(51779019、51809017)
中央级公益性科研院基本科研业务费(CKSF2020065/CL)。
文摘
为保证在裂纹尖端具有最佳的逼近,裂纹尖端的解析解与其周边数值解联合应用的新型流形法可用来求解应力强度因子,但仅限于平面问题的Ⅰ型和Ⅱ型裂纹。沿用解析解与数值解联合应用的思路,以三维穿透直裂纹为研究对象,在裂纹尖端引入Williams解析解级数,应用解析覆盖与周边数值覆盖联合求解三维应力强度因子,相对于其他数值方法而言,计算精度高。推导相应的刚度矩阵和应变矩阵的表达式,通过典型算例验证了三维应力强度因子精确求解方法的有效性。
关键词
三维应力强度因子
数值流形方法
裂纹
尖端
williams
解析
级数
解析
覆盖
数值覆盖
Keywords
3D stress intensity factor
numerical manifold method
williams
series for crack tip
analytical covers
numerical covers
分类号
O343.2 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
裂纹尖端解析解与周边数值解联合求解应力强度因子
苏海东
祁勇峰
龚亚琦
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2013
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于新型流形法的三维应力强度因子求解
祁勇峰
苏海东
龚亚琦
《土木与环境工程学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
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职称材料
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