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使用四面体富集单元和完全非结构化网格进行三维裂缝分析。 (英语) Zbl 1236.74278号

摘要:在缺乏自动化和定制的方法和工具的情况下,当今解决三维断裂问题的一些现有方法需要综合有限元网格划分、劳动密集型分析和后处理工作。在本研究中,提出了一种四面体富集单元方法及其相关应用,证明了完全非结构化四面体网格在一般混合模式三维断裂问题中的应用。与六面体富集单元的情况一样,四面体富集单元也减轻了对有限元模型进行预处理和后处理的需要,允许在求解阶段直接计算应力强度因子。此外,当使用四面体富集元素时,也可以使用非结构元素对裂纹前沿区域进行网格划分,从而允许直接使用自动自由网格程序。所介绍的应用包括平面应变中心裂纹问题、板中的I型表面裂纹、倾斜的penny形裂纹、恒定热流下的边裂纹杆和嵌入在大弹性体中的透镜形裂纹。所获得的结果与文献中的结果有很好的比较一致性。因此,可以得出结论,丰富的四面体单元可以高效、准确地应用于一般的三维断裂问题,允许使用完全非结构化的有限元网格。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74兰特 脆性断裂
74G70型 固体力学中的应力集中奇点
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全文: 内政部

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