【摘 要】
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针对含有间断的非均匀材料的断裂问题,论文将虚节点多边形单元(virtual node polygonal element, VP)的形函数引入到扩展有限元(extended finite element method,XFEM)中,提
【机 构】
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华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉,430074;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都,610031
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针对含有间断的非均匀材料的断裂问题,论文将虚节点多边形单元(virtual node polygonal element, VP)的形函数引入到扩展有限元(extended finite element method,XFEM)中,提出了一种基于四叉树结构的动态网格细化方法,该方法可对间断面附近单元实现可调控的多层级细化,特别是对于裂纹扩展问题,可实现裂尖附近单元的动态网格细化与粗化.基于以上网格细化方法,论文将之前论文中提出的VP-XFEM进行扩展,以研究非均质材料中的裂纹扩展问题.为验证算法的准确性与计算效率,针对含有孔洞及材料界面的断裂问题,论文给出了相应的算例.结果显示,与传统的XFEM相比,该方法能够获得更好的精度、收敛性以及计算效率.
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