典型文献
基于图像四叉树的改进型比例边界有限元法研究
文献摘要:
为提高数值计算的精度,断裂力学问题的数值模拟需要在裂纹扩展的局部区域采用较密的网格,而远离裂纹扩展的区域可采用较疏的网格,且对于裂纹扩展问题的数值模拟,大多数数值方法又存在局部网格重剖分的问题.论文提出了一种基于图像四叉树的改进型比例边界有限元法用于模拟裂纹扩展问题,该方法可根据结构域几何外边界的图像全自动进行四叉树网格剖分,无需任何人工干预,网格剖分效率极高,由于比例边界有限元法本身的优势,四叉树网格的悬挂节点可以直接地视为新的节点,无需任何特殊处理.通过引入虚节点的思想,将裂纹与四叉树单元边界交叉点作为虚节点,虚节点的自由度作为附加自由度处理,并采用水平集函数表征材料内部的裂纹面,含不连续裂纹面的子域可通过节点水平集函数识别,使得裂纹扩展时无需进行网格重剖分,界面的几何特征通过比例边界有限元子域的附加自由度表征.最后,通过若干算例验证了该方法的性能,建议的改进型比例边界有限元法在求解复合型应力强度因子和模拟材料内部裂纹扩展路径时均具有较高的精度.
文献关键词:
比例边界有限元法;图像四叉树;裂纹扩展;附加自由度;改进
中图分类号:
作者姓名:
孙立国;江守燕;杜成斌
作者机构:
河海大学工程力学系,南京210098
文献出处:
引用格式:
[1]孙立国;江守燕;杜成斌-.基于图像四叉树的改进型比例边界有限元法研究)[J].力学学报,2022(10):2825-2834
A类:
图像四叉树,四叉树网格,附加自由度
B类:
改进型,比例边界有限元法,断裂力学,力学问题,局部区域,数数,数值方法,结构域,外边界,网格剖分,任何人,人工干预,悬挂节点,交叉点,水平集函数,子域,过节,几何特征,元子,算例验证,应力强度因子,内部裂纹,裂纹扩展路径
AB值:
0.197867
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