| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-24页 |
| 1.1 引言 | 第8-9页 |
| 1.2 断裂力学简介 | 第9-14页 |
| 1.2.1 线弹性断裂力学基本概念 | 第9-11页 |
| 1.2.2 弹塑性断裂力学基本概念 | 第11-12页 |
| 1.2.3 复合裂纹扩展准则 | 第12-14页 |
| 1.3 数值方法研究裂纹扩展的发展现状 | 第14-16页 |
| 1.4 弱形式求积元法概述 | 第16-22页 |
| 1.4.1 弱形式求积元法的基本思想 | 第16-17页 |
| 1.4.2 分区广义变分原理 | 第17-18页 |
| 1.4.3 弱形式求积元法计算平面裂纹应力强度因子 | 第18-22页 |
| 1.5 本文的主要研究内容和技术路线 | 第22-24页 |
| 1.5.1 主要研究内容 | 第22页 |
| 1.5.2 技术路线 | 第22-23页 |
| 1.5.3 论文组织 | 第23-24页 |
| 2 圆形余能区的弱形式求积元法模拟平面裂纹扩展 | 第24-46页 |
| 2.1 裂纹尖端断裂参量计算 | 第24-27页 |
| 2.1.1 圆形余能区计算应力强度因子K | 第24-26页 |
| 2.1.2 J积分的计算 | 第26-27页 |
| 2.2 裂纹扩展方向及长度确定 | 第27-29页 |
| 2.2.1 裂纹扩展方向计算 | 第27-28页 |
| 2.2.2 裂纹扩展长度确定 | 第28-29页 |
| 2.3 网格划分及重划分 | 第29-31页 |
| 2.3.1 相邻扩展步间位置信息传递机制 | 第29页 |
| 2.3.2 网格划分及重划分规则 | 第29-31页 |
| 2.4 算法流程及参数介绍 | 第31-33页 |
| 2.5 数值算例 | 第33-43页 |
| 2.5.1 剪切荷载下矩形板边裂纹扩展模拟 | 第33-37页 |
| 2.5.2 双向拉力下双悬臂梁裂纹扩展模拟 | 第37-39页 |
| 2.5.3 四点弯曲梁单边裂纹扩展模拟 | 第39-42页 |
| 2.5.4 四点弯曲梁双边裂纹扩展模拟 | 第42-43页 |
| 2.6 本章小结 | 第43-46页 |
| 3 矩形余能区的弱形式求积元法模拟平面裂纹扩展问题 | 第46-66页 |
| 3.1 余能公式推导 | 第46-48页 |
| 3.2 边界混和功公式推导 | 第48-52页 |
| 3.2.1 修正积分加权系数 | 第49-51页 |
| 3.2.2 替换积分参考系 | 第51-52页 |
| 3.3 应力场计算参数分析 | 第52-57页 |
| 3.3.1 余能区尺寸比例λ对裂纹尖端应力场计算的影响 | 第53-54页 |
| 3.3.2 应力场系数截断项数n对裂纹尖端应力场计算的影响 | 第54-55页 |
| 3.3.3 求积单元单方向求积节点个数N对裂纹尖端应力场计算的影响 | 第55-56页 |
| 3.3.4 矩形余能区的长宽比γ裂纹尖端应力场计算的影响 | 第56页 |
| 3.3.5 应力场系数计算结果与参考文献结果对比 | 第56-57页 |
| 3.4 网格划分及重划分规则 | 第57-61页 |
| 3.5 数值算例 | 第61-64页 |
| 3.6 本章小结 | 第64-66页 |
| 4 曲边界处理 | 第66-78页 |
| 4.1 圆弧边界单元映射函数构造 | 第67-69页 |
| 4.2 Serendipity单元映射函数构造 | 第69-70页 |
| 4.3 数值算例 | 第70-77页 |
| 4.3.1 双向拉伸下单孔板单边裂纹扩展模拟 | 第71-73页 |
| 4.3.2 双向拉伸下双孔板双边裂纹扩展模拟 | 第73-75页 |
| 4.3.3 含边裂纹半圆弯曲试样裂纹扩展模拟 | 第75-77页 |
| 4.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 5 主要结论与展望 | 第78-82页 |
| 5.1 全文总结 | 第78-79页 |
| 5.2 本文创新点 | 第79页 |
| 5.3 今后研究展望 | 第79-82页 |
| 5.3.1 本文的不足 | 第79-80页 |
| 5.3.2 研究展望 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-88页 |
