基于随机有限元法的平面多裂纹结构可靠性研究

作者：薛小锋; 冯蕴雯; 冯元生

来源：西北工业大学学报, 2012, (04): 508-512.

• 多裂纹
• 可靠性模型
• 应力强度因子
• 随机有限元 computational complexity
• computational geometry
• crack propagation
• elastoplasticity
• finite element method
• fracture toughness
• mathematical models
• probability
• reliability
• schematic diagrams
• stress intensity factors
• two dimensional
• multiple-crack
• Taylor stochastic finite element method(TSFEM)

在考虑材料参数、裂纹长度、外载分散性的前提下,文章首先用一般六节点单元和六节点奇异等参单元建立了平面裂纹的有限元模型,用Taylor展开随机有限元方法分析了平面裂纹应力强度因子分散性。在考虑多裂纹结构的断裂韧性和应力强度因子服从对数正态分布的基础上,结合可靠性分析中的应力强度干涉模型和二阶窄边界理论,建立了多裂纹结构的裂纹失稳扩展可靠性模型。当结构处于平面应变状态时,极限应力强度因子可以直接采用材料断裂韧性,当结构的厚度不能满足平面应变状态要求时,必须将材料平面应变断裂韧性转换为能适用的极限应力强度因子;对于各裂纹的应力强度因子及其分散性,可以通过随机有限元方法计算得到。

• 出版日期2012
• 单位西北工业大学