准脆性材料开裂过程的扩展有限元法模拟
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 课题背景 | 第8页 |
| 1.2 研究的目的和意义 | 第8-9页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.3.1 断裂力学的研究现状 | 第9-10页 |
| 1.3.2 扩展有限元法的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.4 本文的研究内容 | 第12-14页 |
| 第2章 扩展有限元法基本原理及其应用 | 第14-32页 |
| 2.1 引言 | 第14页 |
| 2.2 线弹性断裂力学中的断裂参数 | 第14-18页 |
| 2.2.1 应力强度因子K | 第14-17页 |
| 2.2.2 能量释放率G | 第17-18页 |
| 2.3 弹塑性断裂力学中的断裂参数 | 第18-20页 |
| 2.3.1 塑性区尺寸的估算 | 第18-19页 |
| 2.3.2 裂缝尖端张开位移 | 第19-20页 |
| 2.4 扩展有限元法的基本原理 | 第20-30页 |
| 2.4.1 水平集法 | 第20-22页 |
| 2.4.2 单位分解法 | 第22-23页 |
| 2.4.3 线弹性断裂问题的控制方程 | 第23-24页 |
| 2.4.4 扩展有限元法求解过程 | 第24-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-32页 |
| 第3章 线弹性断裂扩展有限元法 | 第32-52页 |
| 3.1 引言 | 第32-33页 |
| 3.2 网格的划分及裂纹初始条件 | 第33页 |
| 3.2.1 网格的划分 | 第33页 |
| 3.2.2 裂纹初始条件 | 第33页 |
| 3.3 总刚度矩阵的形成 | 第33-38页 |
| 3.3.1 单元刚度矩阵的计算 | 第33-38页 |
| 3.3.2 单元刚度矩阵的组装 | 第38页 |
| 3.4 等效节点荷载列阵及边界条件 | 第38-40页 |
| 3.4.1 等效节点荷载列阵 | 第38-39页 |
| 3.4.2 边界条件的施加 | 第39-40页 |
| 3.5 方程求解和应力强度因子的计算 | 第40-41页 |
| 3.6 裂纹扩展过程的模拟 | 第41-42页 |
| 3.6.1 裂纹扩展准则 | 第41页 |
| 3.6.2 裂纹的扩展 | 第41-42页 |
| 3.7 线弹性断裂的数值算例 | 第42-51页 |
| 3.7.1 受拉板边裂纹的静态分析 | 第42-50页 |
| 3.7.2 裂纹扩展的模拟 | 第50-51页 |
| 3.8 本章小结 | 第51-52页 |
| 第4章 弹塑性断裂扩展有限元法 | 第52-66页 |
| 4.1 引言 | 第52页 |
| 4.2 非线性断裂力学分析模型 | 第52-53页 |
| 4.3 黏聚裂纹模型 | 第53-54页 |
| 4.4 黏聚裂纹模型在程序中的实现 | 第54-58页 |
| 4.4.1 扩展有限元法的控制方程 | 第55-56页 |
| 4.4.2 黏聚区本构关系 | 第56页 |
| 4.4.3 控制方程的离散 | 第56-57页 |
| 4.4.4 黏聚裂纹的扩展 | 第57-58页 |
| 4.4.5 子域单元的数值积分及断裂准则 | 第58页 |
| 4.5 黏聚裂纹扩展分析算例 | 第58-64页 |
| 4.5.1 三点弯梁的黏聚型断裂 | 第59-61页 |
| 4.5.2 影响因素分析 | 第61-64页 |
| 4.6 本章小结 | 第64-66页 |
| 结论与展望 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-73页 |
| 致谢 | 第73页 |
