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二维和三维准脆性裂纹的有限元建模,具有更高的应变精度。 (英语) Zbl 1387.74099号

小结:本文讨论了准脆性材料裂纹的有限元建模。该问题通过混合应变/位移有限元公式和各向同性损伤本构模型解决。提出的混合公式是完全通用的,适用于二维和三维。此外,它与所考虑的特定有限元离散化无关;它可以同样用于三角形/四面体、四边形/六面体和棱镜。通过与实验证据的广泛比较,评估了该方法的可行性和准确性。与实验测试的相关性表明,混合配方能够以显著的精度再现实验裂纹路径和力-位移曲线。2D和3D示例产生的结果与记录的数据一致。与离散解相关的方面,例如网格分辨率和网格偏移的收敛,以及与物理模型相关的其他方面,如结构还研究了尺寸效应和泊松比的影响。计算的应变场的精确度提高,可在裂纹路径、破坏机制和力-位移曲线方面获得准确的结果。混合有限元避免了连续和不连续不可约公式所产生的虚假网格依赖性,无需辅助跟踪技术或其他改变连续力学问题的计算方案。

MSC公司:

74兰特 脆性断裂
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法

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