多裂纹扩展的扩展有限元法分析

作者：石路杨; 余天堂

来源：岩土力学, 2014, (01): 263-272.

DOI：10.16285/j.rsm.2014.01.001

• 多裂纹
• 扩展有限元法
• 广义形函数
• 接触条件
• 砂浆法
• 增广型Lgrange乘子 multiple cracks
• extended finite element method
• generalized shape functions
• contact conditions
• mortar method
• augmented Larange multipliers

建立了求解多裂纹扩展的扩展有限元法。引入裂纹交叉汇合加强函数以分析多裂纹交叉汇合过程;在裂纹附近区域使用广义形函数,并引入线增函数消除混合单元,可有效地提高裂纹附近的精度;用砂浆法(线段-线段接触法)结合增广型Lagrange乘子法处理裂纹段的接触条件,可以精确地模拟裂纹面约束,并方便地求解控制方程。算例分析了两方面内容:(1)计算交叉裂纹体的应力强度因子,结果表明提出的方法精度高;(2)模拟多裂纹扩展及交叉汇合过程,模拟的裂纹扩展路径与试验结果吻合得较好,表明了方法的可靠性。

• 出版日期2014
• 单位河海大学