位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
模拟三维裂纹问题的多尺度扩展有限元法
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:岩土力学
  • 时间:2014.9.10
  • 页码:2702-2708
  • 分类:O241[理学—计算数学;理学—数学]
  • 作者机构:[1]河海大学 力学与材料学院,南京210098
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.51179063)
  • 相关项目:高水压力作用下岩体水力劈裂的扩展有限单元法模拟
作者: 王 振|余天堂|
中文摘要:

扩展有限元法模拟裂纹时独立于网格,因此该方法是目前求解裂纹问题最有效的数值方法。为了在计算代价不大的情况,实现大型结构分析中考虑小裂纹或提高裂纹附近精度,在裂纹附近一般采用小尺度单元,其他区域采用大尺度单元。提出了分析三维裂纹问题的多尺度扩展有限元法,在需要的地方采用小尺度单元。基于点插值构造了六面体任意节点单元。所有尺度单元都采用8节点六面体单元,这样六面体任意节点单元可方便有效地连接不同尺度单元。采用互作用积分法计算三维应力强度因子。边裂纹和中心圆裂纹算例分析结果表明,该方法是正确和有效的。

英文摘要:

Owing to the mesh-independent crack modeling, the extended finite element method (XFEM) is up to now most effective approach for modeling crack problem. In order to consider small cracks in the analysis of large structure or improve the accuracy around the cracks at a low cost, the fine-scale mesh is generally required around the cracks, whereas the coarse-scale mesh is used outside the cracks. A multiscale XFEM for three-dimensional crack modeling is proposed, which enables one to use a refined mesh only where it is required. The arbitrary-node hexahedron element is developed based on the point interpolation method. The eight-node hexahedron element is used for any scale element; thus the arbitrary-node hexahedron element can conveniently and effectively connect elements with different scales. The three-dimensional stress intensity factors are evaluated with the interaction integral method. Examples including an edge-crack problem and a central circle crack problem are given to illustrate the correctness and efficiency of the proposed method.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 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,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:56873