准脆性材料中强不连续问题的数值方法若干应用及其研究进展

被引：3

作者：

杜效鹄 ^{[1
]}

段云岭 ^{[2
]}

机构：

[1] 中国水电工程顾问集团公司

[2] 清华大学水利水电工程系

来源：

力学进展 | 2006年 / 02期

关键词：

强不连续; 嵌入非连续; 扩展有限元; 有限元富集技术; 单位分解; 应力锁死;

D O I：

暂无

中图分类号：

TU31 [结构理论、计算];

学科分类号：

摘要：

综述了模拟准脆性材料开裂过程的数值计算方法的研究进展和工程应用,比较了表征强不连续问题的显式非连续模型和隐式非连续模型的优缺点．结合混凝土粘结裂纹,重点讨论了嵌入非连续模型,扩展有限元方法和富集有限元技术等非连续方法的构造特征和本质区别．从各种富集方法的理论完备性考察,以假定发展应变为基础的嵌入非连续方法虽然可以解决混凝土开裂过程中的应力锁死,满足内部边界的静力平衡条件以及反映开裂后的位移不连续问题,但嵌入非连续所采用的富集函数在开裂单元中并不能满足协调条件,使非连续两侧的应变不独立．其局限性是由于富集自由度在单元的水平上引入,而以单位分解为基础的扩展有限元和富集有限元的富集函数以节点自由度的方式引入,除具有嵌入非连续的优点,还可以有效消除嵌入非连续引起裂纹两侧应变的相互影响．文中同时指出了网格重构技术,弥散裂纹模型的局限性以及扩展有限元和富集有限元技术在构造方式上的细微差别．对于节点自由度方式引入的富集函数,其操作困难性在文中也作了说明．

引用

页码：247 / 264

页数：18

共 11 条

[1] 混凝土断裂的连续-非连续方法 [J].

杜效鹄 ;

段云岭 ;

王光纶 .

固体力学学报, 2005, (04) :405-413

[2] 三维断裂分析软件FRANC3D [J].

贾学明 ;

王启智 .

计算力学学报, 2004, (06) :764-768

[3] 跳回失稳研究 [J].

杜效鹄 ;

段云岭 ;

王光纶 .

水利学报, 2004, (12) :8-14

[4]

数值流形方法与非连续变形分析[M]. 清华大学出版社 , (美)石根华著, 1997

[5] Solving thermal and phase change problems with the eXtended finite element method [J].

Merle, R ;

Dolbow, J .

COMPUTATIONAL MECHANICS, 2002, 28 (05) :339-350

[6]

Finite element simulation of ring expansion and fragmentation: The capturing of length and time scales through cohesive models of fracture[J] . A. Pandolfi,P. Krysl,M. Ortiz.International Journal of Fracture . 1999 (1)

[7]

Cohesive Crack Model with Rate-Dependent Opening and Viscoelasticity: II. Numerical Algorithm, Behavior and Size Effect[J] . International Journal of Fracture . 1997 (3)

[8] Numerical simulations of dynamic crack growth along an interface [J].

Xu, XP ;

Needleman, A .

INTERNATIONAL JOURNAL OF FRACTURE, 1996, 74 (04) :289-324

[9]

Cohesive crack models for semi-brittle materials derived from localization of damage coupled to plasticity[J] . Ragnar Larsson,Kenneth Runesson.International Journal of Fracture . 1995 (2)

[10]

Microcracking and stress-strain curves for concrete in tension[J] . R. H. Evans,M. S. Marathe.Matériaux et Constructions . 1968 (1)

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