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求解三维裂纹前缘SIF分布时间历程的通用权函数法和有限变分法
1
作者
卢炎麟
贾虹
+2 位作者
周国斌
李俊源
王晨
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期699-704,共6页
将三维热权函数法扩展为适用于表面力、体积力和温度载荷的通用权函数法(UWF)。推导出以变分型积分方程表达的UWF法基本方程,从变分的角度,将求解三维热权函数法基本方程的多虚拟裂纹扩展法(MVCE)改造为可以适用于一般的变分型积分方程...
将三维热权函数法扩展为适用于表面力、体积力和温度载荷的通用权函数法(UWF)。推导出以变分型积分方程表达的UWF法基本方程,从变分的角度,将求解三维热权函数法基本方程的多虚拟裂纹扩展法(MVCE)改造为可以适用于一般的变分型积分方程的一类新型数值方法——有限变分法(FVM)。在FVM中可以引入无穷多种线性无关的局部变分模式,可以根据计算要求在求解域中插入任意多个计算节点,单一型裂纹问题FVM所得到的最终方程组的系数矩阵总是一个对称的窄带矩阵,而且对角元总是大数,具有良好的数值计算性能。FVM对于SIF沿裂纹前缘急剧变化的复杂情况具有较好的数值模拟能力和较高的计算精度,利用自身一致性,可以求得三维裂纹前缘SIF的高精度解。
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关键词
有限变分
法
变分型积分方程
应力强度因子
三维
通用权函数法
多虚拟裂纹扩展
法
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职称材料
界面裂纹问题中的通用权函数法
2
作者
李龙
吴化平
+2 位作者
鲍雨梅
卢炎麟
柴国钟
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期173-178,299-300,共6页
热载荷和机械载荷共同作用下复合材料中的裂纹扩展往往发生在界面处。传统求解热冲击及机械载荷共同作用下界面裂纹尖端的应力强度因子的数值方法(如有限元、边界元法等),计算工作量大、效率低。通用权函数与时间无关,运用通用权函数法...
热载荷和机械载荷共同作用下复合材料中的裂纹扩展往往发生在界面处。传统求解热冲击及机械载荷共同作用下界面裂纹尖端的应力强度因子的数值方法(如有限元、边界元法等),计算工作量大、效率低。通用权函数与时间无关,运用通用权函数法可以免除对每个时刻的应力分析,计算效率可得到很大提高。本文将通用权函数法推广到求解热载荷和机械载荷共同作用下界面裂纹尖端的应力强度因子过渡过程的问题中,推导出求解平面双材料界面裂纹问题应力强度因子的通用权函数法计算格式。基于此格式,计算热载荷和机械载荷共同作用下界面裂纹尖端的应力强度因子。通过实例计算比较,表明此方法得到的结果可以达到与相互作用积分法相当的工程应用精度。最后,应用此方法研究了热障涂层受热冲击及表面力共同作用时裂纹长度以及涂层厚度对应力强度因子的影响。结果表明:在一定边界条件下,当热障涂层中存在边缘裂纹时,随着涂层厚度的增加,更容易导致裂纹的扩展和涂层的剥落。
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关键词
界面裂纹
通用权函数法
应力强度因子
有限元
法
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职称材料
求解变分型积分方程的一种新型数值方法——有限变分法
3
作者
卢炎麟
周国斌
+2 位作者
贾虹
应富强
傅建钢
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期801-808,共8页
将作者提出的多虚拟裂纹扩展法(MVCE法)拓展为求解变分型积分方程问题的一种新型数值方法——有限变分法(FVM)。它的基本思想是,给定有限个(N个)局部变分模式,将所求解的未知量用适当的方法离散化,针对这N个局部变分模式列出N个方程,求...
将作者提出的多虚拟裂纹扩展法(MVCE法)拓展为求解变分型积分方程问题的一种新型数值方法——有限变分法(FVM)。它的基本思想是,给定有限个(N个)局部变分模式,将所求解的未知量用适当的方法离散化,针对这N个局部变分模式列出N个方程,求解N个未知系数,从而求得未知量。单一未知变量FVM的最终方程组的系数矩阵通常是一个对称的窄带矩阵,对角元是大数,有很好的数值计算性能。用FVM求解了三维I型裂纹前缘的应力强度因子(SIF)分布。利用基于FVM的通用权函数法计算程序,可以高精度和高效率地求解表面力、体积力和温度载荷共同作用情况下三维裂纹前缘SIF的分布及其时间历程。FVM可以被推广到更广泛的领域,是一个求解变分型积分方程问题的普遍适用的新型数值方法。
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关键词
有限变分
法
变分型积分方程
应力强度因子
三维
通用权函数法
多虚拟裂纹扩展
法
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职称材料
题名
求解三维裂纹前缘SIF分布时间历程的通用权函数法和有限变分法
1
作者
卢炎麟
贾虹
周国斌
李俊源
王晨
机构
浙江工业大学
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期699-704,共6页
基金
国家自然科学基金(50675206)
文摘
将三维热权函数法扩展为适用于表面力、体积力和温度载荷的通用权函数法(UWF)。推导出以变分型积分方程表达的UWF法基本方程,从变分的角度,将求解三维热权函数法基本方程的多虚拟裂纹扩展法(MVCE)改造为可以适用于一般的变分型积分方程的一类新型数值方法——有限变分法(FVM)。在FVM中可以引入无穷多种线性无关的局部变分模式,可以根据计算要求在求解域中插入任意多个计算节点,单一型裂纹问题FVM所得到的最终方程组的系数矩阵总是一个对称的窄带矩阵,而且对角元总是大数,具有良好的数值计算性能。FVM对于SIF沿裂纹前缘急剧变化的复杂情况具有较好的数值模拟能力和较高的计算精度,利用自身一致性,可以求得三维裂纹前缘SIF的高精度解。
关键词
有限变分
法
变分型积分方程
应力强度因子
三维
通用权函数法
多虚拟裂纹扩展
法
Keywords
finite variation method, variational integral equations, stress intensity factor, 3-D general weight function method, multiple virtual crack extension method
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
界面裂纹问题中的通用权函数法
2
作者
李龙
吴化平
鲍雨梅
卢炎麟
柴国钟
机构
浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期173-178,299-300,共6页
基金
国家自然科学基金(11002126
50975259)
+2 种基金
浙江省自然科学基金(Y6100425
Y1100108)
浙江省教育厅项目(Y201018497)
文摘
热载荷和机械载荷共同作用下复合材料中的裂纹扩展往往发生在界面处。传统求解热冲击及机械载荷共同作用下界面裂纹尖端的应力强度因子的数值方法(如有限元、边界元法等),计算工作量大、效率低。通用权函数与时间无关,运用通用权函数法可以免除对每个时刻的应力分析,计算效率可得到很大提高。本文将通用权函数法推广到求解热载荷和机械载荷共同作用下界面裂纹尖端的应力强度因子过渡过程的问题中,推导出求解平面双材料界面裂纹问题应力强度因子的通用权函数法计算格式。基于此格式,计算热载荷和机械载荷共同作用下界面裂纹尖端的应力强度因子。通过实例计算比较,表明此方法得到的结果可以达到与相互作用积分法相当的工程应用精度。最后,应用此方法研究了热障涂层受热冲击及表面力共同作用时裂纹长度以及涂层厚度对应力强度因子的影响。结果表明:在一定边界条件下,当热障涂层中存在边缘裂纹时,随着涂层厚度的增加,更容易导致裂纹的扩展和涂层的剥落。
关键词
界面裂纹
通用权函数法
应力强度因子
有限元
法
Keywords
interface crack,Universal Weight Function method,stress intensity factor,finite element method
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
求解变分型积分方程的一种新型数值方法——有限变分法
3
作者
卢炎麟
周国斌
贾虹
应富强
傅建钢
机构
浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期801-808,共8页
基金
国家自然科学基金(50675206
10972198)资助项目
文摘
将作者提出的多虚拟裂纹扩展法(MVCE法)拓展为求解变分型积分方程问题的一种新型数值方法——有限变分法(FVM)。它的基本思想是,给定有限个(N个)局部变分模式,将所求解的未知量用适当的方法离散化,针对这N个局部变分模式列出N个方程,求解N个未知系数,从而求得未知量。单一未知变量FVM的最终方程组的系数矩阵通常是一个对称的窄带矩阵,对角元是大数,有很好的数值计算性能。用FVM求解了三维I型裂纹前缘的应力强度因子(SIF)分布。利用基于FVM的通用权函数法计算程序,可以高精度和高效率地求解表面力、体积力和温度载荷共同作用情况下三维裂纹前缘SIF的分布及其时间历程。FVM可以被推广到更广泛的领域,是一个求解变分型积分方程问题的普遍适用的新型数值方法。
关键词
有限变分
法
变分型积分方程
应力强度因子
三维
通用权函数法
多虚拟裂纹扩展
法
Keywords
finite variation method
variational integral equations
stress intensity factor
3-D general weight function method
multiple virtual crack extension method
分类号
O346.1 [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
求解三维裂纹前缘SIF分布时间历程的通用权函数法和有限变分法
卢炎麟
贾虹
周国斌
李俊源
王晨
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
界面裂纹问题中的通用权函数法
李龙
吴化平
鲍雨梅
卢炎麟
柴国钟
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013
0
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职称材料
3
求解变分型积分方程的一种新型数值方法——有限变分法
卢炎麟
周国斌
贾虹
应富强
傅建钢
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
0
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