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压应力状态下多裂纹扩展过程数值模拟
  • ISSN号:1000-4548
  • 期刊名称:岩土工程学报
  • 时间:0
  • 页码:192-197
  • 语言:中文
  • 分类:TU452[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]重庆大学土木工程学院,重庆400045
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50778184,50878218);教育部新世纪人才支持计划(NCET-07-0911);国务院三峡办移民安置规划司项目(2008SXG02-2)
  • 相关项目:裂隙岩体动态损伤局部化机理的理论和实验研究
中文摘要:

基于扩展有限元法,建立了压应力状态下多裂纹扩展过程数值模拟方法。该方法采用罚函数法考虑裂纹面的摩擦,然后对刚度矩阵和荷载列阵进行修正,通过迭代计算可以得到压应力状态下裂纹的扩展路径及应力场。单元形函数中包含有间断函数和裂尖富集化函数,因此裂纹的扩展路径与网格无关,从而避免了裂纹扩展计算过程中不断对网格重新划分。由于考虑了裂纹闭合的影响,此数值模拟方法适用于岩土工程中常见的压剪应力状态多裂纹扩展。最后,将此数值模拟结果与相似模型试验结果进行对比,分析表明与相似模型试验结果接近,验证了此数值模拟方法的可行性。

英文摘要:

A numerical simulation method for modeling the growth of multiple frictional cracks in linear elastic media within the framework of the extended finite element method is presented.The contact constraint on crack surface is embedded within the total stiffness matrix by the penalty method,in which the load vectors are modified too.The path of crack growth and stress field are determined through iterative computations.Because additional discontinuous functions and enriched tip elements are added in the displacement field,the geometry of cracks is independent of the finite element mesh.As a result,remeshing is not necessary to model crack propagation.Because the frictional contact of crack surface is taken into account,the present method is fit for modeling the growth of multiple cracks in geomaterials under compressive loads.Finally,the method is employed to simulate multiple crack-growth when frictional contact exists on the crack surfaces,and the results show good agreement with the experimental ones.

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期刊信息
  • 《岩土工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国水利学会 中国土木工程学会 中国力学学会 中国建筑学会 中国水力发电工程学会 中国振动工程学会
  • 主编:蔡正银
  • 地址:南京虎踞关34号
  • 邮编:210024
  • 邮箱:ge@nhri.cn
  • 电话:025-85829553 85829534
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4548
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1124/TU
  • 邮发代号:28-62
  • 获奖情况:
  • 中国科协二等奖,江苏省首届优秀期刊奖,连续三次被评为核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54826