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基于光滑扩展有限元的平板裂纹参数不确定性反求
  • ISSN号:1000-0887
  • 期刊名称:《应用数学和力学》
  • 时间:0
  • 分类:U462.3[机械工程—车辆工程;交通运输工程—载运工具运用工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室,长沙410082
  • 相关基金:国家自然科学基金(11272118)
中文摘要:

裂纹位置和尺寸等是工程监测需掌握的非常重要的信息.光滑扩展有限元是近年来发展起来的一种模拟裂纹的有效方法,即使采用极度不规则单元仍可获得精确的模拟结果,无需单元"质量"要求.因此在单元自动划分方面具有突出的优势,这一特点也使得该方法适用于裂纹反求过程的实时调用和含裂纹仿真模型的网格自动划分.研究基于光滑扩展有限元的不确定反求方法,用于识别平面弹性板中直裂纹位置和尺寸参数,即采用光滑扩展有限元法进行拉伸工况的正问题分析,通过测量平板边缘的节点位移建立优化模型,调用遗传算法实现裂纹参数的反求.反求过程中将材料的弹性模量和Poisson(泊松)比作为区间不确定变量,采用一阶Taylor(泰勒)公式实现了平板裂纹参数的不确定性反求.

英文摘要:

The crack parameters of positions and sizes are very important information for engineering monitoring.The smoothed extended finite element method(SmXFEM) was an effective method developed for the simulation of crack problems in recent years.The SmXFEM works well without high demand on the element quality,and gives accurate simulation results even with extremely irregular elements.The great advantages of the SmXFEM make it very suitable for automatic mesh generation of crack models in the real time calculation of crack inversion.An approach of uncertain inversion based on the SmXFEM was proposed to indentify the positions and sizes of straight cracks in elastic plane plates.In this approach,the SmXFEM,used to solve the forward problem of the crack model under tension,was called repeatedly by the genetic algorithm.Then an optimization model was established through measurement of the displacements of selected key nodes at the edge of the plate.Finally,with the elastic modulus and Poisson's ratio as uncertain interval variables,the 1st-order Taylor formula was used for the identification of crack parameters in the plates.The results show the correctness and applicability of the present method.

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期刊信息
  • 《应用数学和力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:重庆交通大学
  • 主办单位:重庆交通大学
  • 主编:钟万勰
  • 地址:重庆南岸区重庆交通大学90信箱
  • 邮编:400074
  • 邮箱:applmathmech@cqjtu.edu.cn
  • 电话:023-62652450
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0887
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1060/O3
  • 邮发代号:78-21
  • 获奖情况:
  • 国际工程索引(EI)收录期刊,我国力学类核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,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:8965