位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
考虑裂纹接触摩擦的逐点Lagrange乘子法
  • ISSN号:1001-0505
  • 期刊名称:东南大学学报(自然科学版)
  • 时间:0
  • 页码:994-999
  • 分类:O346.1[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]东南大学交通学院,南京210096
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50878048,50978055).
  • 相关项目:纤维增强塑料桥面铺装黏结界面裂纹萌生与扩展演化研究
作者: 钟志鹏|万水|
中文摘要:

为了解决裂纹面可能发生的接触摩擦问题,精确求解裂纹尖端附近应力,提出了一种逐点Lagrange乘子法.将Lagrange乘子逐点转到局部坐标系下,采用Gauss-Seidel迭代法求解法向乘子和切向乘子,并在求解过程中对切向乘子的约束进行修正,待所有点的乘子求解完成后再将其变换到整体坐标系下迭代求解位移.与传统接触算法相比,该算法无需对总刚度阵求逆,降低了求解规模.利用该算法计算了压剪作用下中心裂纹板以及纯剪作用下中心界面裂纹板的应力强度因子,计算结果与已有文献结果吻合良好.随后考察了Comninou接触模型在远场纯剪作用下不同摩擦系数对位移场、接触区和裂尖附近应力场的影响,结果表明,接触对裂尖正应力影响较大,忽略裂纹面接触摩擦作用,应力强度因子可能被高估.

英文摘要:

In order to solve the stress near the crack tip accurately, a new algorithm--point-by-point Lagrange multiplier method (PLMM) for solving the crack contact problem in an infinite plate is proposed. First, the Lagrange multiplier is transformed to a local coordinate system. Then, the itera- tive solution of normal and tangential multiplier forces is solved by using the Gauss-Seidel iteration method and the constraint modification of the tangential multiplier is made. After the calculation of all point multiplier forces completed, they are transformed to a global coordinate system to solve dis- placements iteratively. Compared with the conditional contact algorithms, the PLMM without finding the inverse global stiffness matrix requires less computer storage. The stress intensity factors (SIFs) for the center cracked plate under compression and shear and the center interface crack under shear traction are calculated by the PLMM method, and the calculation results show good agreement with the results in literature. The influences of the friction coefficients on the displacement field, contact zone, and stress fields near the crack tip of the Comninou contact model are studied. The results show that the effect of contact on the distribution of normal stress is great and the SIF may be overes- timated without considering crack surface contact.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《东南大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:东南大学
  • 主编:毛善锋
  • 地址:南京四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:xuebao@seu.edu.cn
  • 电话:025-83794323
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0505
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1178/N
  • 邮发代号:28-15
  • 获奖情况:
  • 先后荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊奖,2006-2...,2013年荣获首届江苏省新闻出版政府奖"报刊奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,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:23651