×

使用B++样条对弱不连续问题进行扩展等几何分析,并使用强强制基本边界条件。 (英语) Zbl 1506.65214号

概要:强大的Dirichlet边界条件仍然是扩展等几何分析(XIGA)或扩展有限元方法(XFEM)的挑战。本文提出了一种新的使用B++样条(边界加法样条)求解双材料弱不连续问题的XIGA方法。由于B++样条基函数满足Kroneckerδ性质,因此该方法允许在边界和双材料界面上强加Dirichlet边界条件。此外,与其他XIGA方法相比,在转换过程中,基函数和自由度(DOF)的数量显著减少,节省了计算资源。数值算例验证了该方法的有效性和准确性。

MSC公司:

65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65D07年 使用样条曲线进行数值计算
65N12号 偏微分方程边值问题数值方法的稳定性和收敛性

软件:

XFEM公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 莫斯,N。;Dolbow,J。;Belytschko,T.,无需重新网格的裂纹扩展有限元方法,国际。J.数字。方法工程,46,1,131-150(1999)·Zbl 0955.74066号
[2] 张,X。;Bui,T.Q.,混凝土结构内聚裂纹扩展建模的虚拟裂纹XFEM和两种新的求解算法,工程计算。,32, 2, 473-497 (2015)
[3] Melenk,J.M。;Babuska,I.,单位分割有限元法:基本理论和应用,计算。方法应用。机械。工程,139,1-4,289-314(1996)·Zbl 0881.65099号
[4] 北苏库马尔。;肖普,D.L。;Moes,N.,在扩展有限元方法中通过水平集建模孔和夹杂物,计算。方法应用。机械。工程,190,46-47,6183-6200(2001)·Zbl 1029.74049号
[5] Fries,T.P。;Belytschko,T.,扩展/广义有限元方法:该方法及其应用概述,国际。J.数字。方法工程,84,3,253-304(2010)·Zbl 1202.74169号
[6] 拉博德,P。;Pommier,J。;Renard,Y.,裂纹区域的高阶扩展有限元法,国际。J.数字。方法工程,64,3,354-381(2005)·Zbl 1181.74136号
[7] Dang,H.,《一个扩展的有限元库》,国际期刊编号。(2007) ·Zbl 1194.74367号
[8] 切斯萨,J。;斯莫林斯基,P。;Belytschko,T.,凝固问题的扩展有限元法(XFEM),国际。J.数字。方法工程,53,8,1959-1977(2002)·Zbl 1003.80004号
[9] Gerstenberger,A。;Wall,W.A.,流体-结构相互作用的扩展有限元方法/基于拉格朗日乘子的方法,计算。方法应用。机械。工程,197,19-20,1699-1714(2008)·Zbl 1194.76117号
[10] 穆罕默德·内贾德,T。;Khoei,A.R.,《可变形多孔介质中水力裂缝扩展的扩展有限元方法和内聚裂纹模型》,有限元。分析。设计。,73, 77-95 (2013) ·Zbl 1302.74167号
[11] 田·R。;Wen,L.,《改进的XFEMAn自由、良好调节和插值XFEM》,计算。方法应用。机械。工程师,285639-658(2015)·Zbl 1423.74926号
[12] Cheng,K.W。;Fries,T.P.,弯曲强弱不连续性的高阶XFEM,国际。J.数字。方法工程,82,5,564-590(2010)·Zbl 1188.74052号
[13] Zhang,H.H。;Li,L.X.,用扩展有限元法模拟粘弹性材料中的夹杂物问题,有限元。分析。设计。,45, 10, 721-729 (2009)
[14] 迪米特里,R。;Fantuzzi,N。;Li,Y.,用XFEM和SFEM对复合材料裂纹扩展和应力强度因子进行数值计算,Compos。结构。,160, 468-490 (2017)
[15] 休斯·T·J·R。;Cottrell,J.A。;Bazilevs,Y.,等几何分析:CAD,有限元,NURBS,精确几何和网格细化,计算。方法应用。机械。工程,194,39-41,4135-4195(2005)·Zbl 1151.74419号
[16] Kiendl,J。;Bletzinger,K.U。;Linhard,J.,《基尔霍夫-洛夫元素的等几何壳体分析》,计算。方法应用。机械。工程,198,49-52,3902-3914(2009)·兹比尔1231.74422
[17] 戈麦斯,H。;Calo,V.M。;Bazilevs,Y.,Cahn Hilliard相场模型的等几何分析,计算机。方法应用。机械。工程,197,49-50,4333-4352(2008)·Zbl 1194.74524号
[18] 卡扎尼,A。;Malagu,M。;Turco,E.,平面曲梁的等几何分析,数学。机械。固体,21,5,562-577(2016)·Zbl 1370.74084号
[19] 泰语,C.H。;费雷拉,A.J.M。;Carrera,E.,使用分层变形理论对层压复合材料和夹层板进行等几何分析,Compos。结构。,104, 196-214 (2013)
[20] Tran,L.V.公司。;费雷拉,A.J.M。;Nguyen-Xuan,H.,使用高阶剪切变形理论对功能梯度板进行等几何分析,复合材料B,51,368-383(2013)
[21] Kiendl,J。;Bazilevs,Y。;Hsu,M.C.,由多个补片组成的基尔霍夫-洛夫壳体结构等几何分析的弯曲条带法,计算。方法应用。机械。工程,199,37-40,2403-2416(2010)·Zbl 1231.74482号
[22] Ghorashi,Seyed Shahram;瓦利扎德,纳维德;Mohammadi,Soheil,《模拟静止裂纹和扩展裂纹的扩展等几何分析》,国际。J.数字。方法工程,89,9,1069-1101(2012)·Zbl 1242.74119号
[23] 亚达夫,A。;戈达拉,R.K。;Bhardwaj,G.,《计算断裂力学应用的XIGA方法综述》,《工程分形》。机械。,第107001条pp.(2020)
[24] Peake,M.J。;Trevelyan,G。;Coates,J.,三维中波声散射问题的扩展等几何边界元法(XIBEM),计算。方法应用。机械。工程,284762-780(2015)·Zbl 1425.65202号
[25] 辛格,S.K。;辛格,I.V。;Bhardwaj,G。;Mishra,B.K.,基于Bezier提取的三维裂纹模拟XIGA方法,高级工程软件。,125, 55-93 (2018)
[26] Rabczuk,T。;Belytschko,T.,《开裂粒子:任意演化裂纹的简化无网格方法》,国际。J.数字。方法工程,61,13,2316-2343(2004)·Zbl 1075.74703号
[27] Nguyen-Thanh,N。;北卡罗来纳州瓦利扎德。;Nguyen,M.N.,基于基尔霍夫-洛夫理论的扩展等几何薄壳分析,计算。方法应用。机械。工程,284,265-291(2015)·Zbl 1423.74811号
[28] Ghorashi,S.S。;北卡罗来纳州瓦利扎德。;Mohammadi,S.,基于T样条的正交各向异性介质断裂分析XIGA,计算。结构。,147, 138-146 (2015)
[29] 辛格,S.K。;辛格,I.V。;米什拉,B.K。;Bhardwaj,G。;Bui,T.Q.,一种用于裂纹模拟的简单、高效、准确的基于贝塞尔提取的T样条XIGA,Theor。申请。分形。机械。,88, 74-96 (2017)
[30] Yu,T。;Bui,T.Q。;Yin,S.,关于使用扩展等几何分析对具有内部缺陷的功能梯度板进行热屈曲分析,Compos。结构。,136, 684-695 (2016)
[31] Bhardwaj,G。;辛格,I.V。;Mishra,B.K.,使用基于NURBS的XIGA在不同载荷和边界条件下对功能梯度裂纹板进行数值模拟,Compos。结构。,126, 347-359 (2015)
[32] Bhardwaj,G。;辛格,I.V。;Mishra,B.K.,使用XIGA对双层FGM中界面裂纹的随机疲劳裂纹扩展进行模拟,计算。方法应用。机械。工程,284186-229(2015)·Zbl 1423.74808号
[33] Tran,L.V.公司。;Ly,H.A。;Lee,J.,使用高阶剪切变形理论和扩展等几何方法对开裂FGM板进行振动分析,国际力学杂志。科学。,96, 65-78 (2015)
[34] Bui,T.Q。;Hirose,S。;Zhang,C.,多相压电/压磁复合材料动态断裂的扩展等几何分析,机械。材料。,97, 135-163 (2016)
[35] 贾毅。;Anitescu,C。;Ghorashi,S.S.,材料界面问题的扩展等几何分析,IMA J.Appl。数学。,80, 3, 608-633 (2015) ·Zbl 1331.74166号
[36] Nguyen-Thanh,N。;Zhou,K.,基于PHT样条的夹杂物附近裂纹扩展的扩展等几何分析,国际。J.数字。方法工程,112,12,1777-1800(2017)
[37] 顾J。;Yu,T。;Van Lich,L.,基于LR B样条和多水平集的自适应XIGA多包含建模,有限元。分析。设计。,148, 48-66 (2018)
[38] 朱,X。;胡,P。;Ma,Z.D.,B++样条及其在等几何分析中的应用,计算。方法应用。机械。工程,311503-536(2016)·Zbl 1439.65021号
[39] De Luycker,E。;本森·D·J。;Belytschko,T.,《线性断裂力学等几何分析中的X-FEM》,国际。J.数字。方法工程,87,6,541-565(2011)·Zbl 1242.74105号
[40] Cottrell,J.A。;休斯·T·J·R。;Bazilevs,Y.,《等几何分析:走向CAD和FEA的集成》(2009),John Wiley&Sons·Zbl 1378.65009号
[41] Rabczuk,T。;Belytschko,T.,《二维和三维结构化无网格粒子方法的适应性》,国际出版社。J.数字。方法工程,63,11,1559-1582(2005)·Zbl 1145.74041号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。