| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 目录 | 第6-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| ·研究背景及意义 | 第9-10页 |
| ·国内外研究现状 | 第10-12页 |
| ·国外扩展有限元的发展 | 第10-11页 |
| ·国内扩展有限元的发展 | 第11-12页 |
| ·论文的基本框架和主要内容 | 第12-15页 |
| ·论文的基本框架 | 第12-13页 |
| ·论文的主要内容 | 第13-15页 |
| 第二章 扩展有限元方法介绍 | 第15-31页 |
| ·扩展有限元的描述 | 第15-18页 |
| ·裂纹的显性描述 | 第18-22页 |
| ·二维裂纹的显性描述 | 第18-19页 |
| ·三维裂纹的显性描述 | 第19-22页 |
| ·水平集法 | 第22-25页 |
| ·二维水平集函数 | 第23页 |
| ·三维水平集函数 | 第23-24页 |
| ·水平集函数的离散化 | 第24-25页 |
| ·依据于水平集函数定义的坐标系 | 第25-30页 |
| ·定义极坐标系 | 第25-26页 |
| ·定义直角坐标系 | 第26-27页 |
| ·扩充节点集 | 第27-29页 |
| ·扩充形函数 | 第29-30页 |
| ·本章小结 | 第30-31页 |
| 第三章 基于线弹性断裂力学的XFEM数值模拟 | 第31-54页 |
| ·线弹性断裂力学基础 | 第31-40页 |
| ·裂纹的基本类型 | 第31-32页 |
| ·裂纹的尖端场 | 第32-38页 |
| ·应力强度因子和断裂韧度 | 第38-40页 |
| ·复合型裂纹的断裂判据 | 第40页 |
| ·基于 XFEM 的静态裂纹模拟 | 第40-49页 |
| ·有限大板内单边裂纹 | 第40-45页 |
| ·有限大板内中心裂纹 | 第45-47页 |
| ·有限大板内共线裂纹 | 第47-48页 |
| ·有限大板内孔边裂纹 | 第48-49页 |
| ·基于 XFEM 的准静态裂纹扩展模拟 | 第49-53页 |
| ·单边裂纹和夹杂物的相互作用 | 第49-50页 |
| ·单边裂纹和孔洞的相互作用 | 第50-51页 |
| ·环面裂纹的扩展 | 第51-53页 |
| ·本章小结 | 第53-54页 |
| 第四章 基于XFEM的疲劳裂纹扩展分析 | 第54-64页 |
| ·基于 XFEM 的疲劳裂纹扩展分析理论 | 第54-57页 |
| ·Abaqus 低周疲劳分析简介 | 第54页 |
| ·直接循环算法 | 第54-55页 |
| ·XFEM 与疲劳裂纹扩展的结合方法 | 第55-57页 |
| ·基于 XFEM 的疲劳裂纹扩展数值模拟 | 第57-63页 |
| ·Ⅰ型疲劳裂纹扩展数值模拟 | 第57-60页 |
| ·Ⅱ型疲劳裂纹扩展数值模拟 | 第60-61页 |
| ·Ⅰ、Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展数值模拟 | 第61-63页 |
| ·本章小结 | 第63-64页 |
| 第五章 基于残余应力场的疲劳裂纹扩展分析 | 第64-74页 |
| ·基于残余应力场的疲劳裂纹扩展分析简介 | 第64页 |
| ·喷丸后残余应力场的数值模拟 | 第64-66页 |
| ·有限元模型及计算分析的条件 | 第64-65页 |
| ·计算结果分析 | 第65-66页 |
| ·引入温度场来模拟残余应力场 | 第66-67页 |
| ·热应变的计算 | 第66页 |
| ·热应力的计算 | 第66-67页 |
| ·喷丸残余应力场的模拟 | 第67页 |
| ·基于残余应力场的疲劳裂纹扩展数值模拟 | 第67-73页 |
| ·含有残余应力场的Ⅰ型疲劳裂纹扩展数值模拟 | 第67-69页 |
| ·含有残余应力场的Ⅱ型疲劳裂纹扩展数值模拟 | 第69-71页 |
| ·含有残余应力场的Ⅰ、Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展数值模拟 | 第71-73页 |
| ·本章小结 | 第73-74页 |
| 第六章 基于XFEM的渐开线齿轮齿根裂纹扩展分析 | 第74-81页 |
| ·渐开线齿轮的应力分析 | 第74-76页 |
| ·有限元分析法 | 第74页 |
| ·齿轮的有限元模型 | 第74-76页 |
| ·啮合齿轮的应力分析 | 第76页 |
| ·基于 XFEM 的渐开线齿轮齿根裂纹扩展分析 | 第76-80页 |
| ·确定改进后的扩展有限单元 | 第76页 |
| ·确定初始裂纹 | 第76-77页 |
| ·裂纹扩展分析 | 第77-80页 |
| ·本章小结 | 第80-81页 |
| 第七章 基于断裂动力学的XFEM数值模拟 | 第81-89页 |
| ·断裂动力学理论 | 第81-84页 |
| ·裂尖的渐近应力场与位移场 | 第81-83页 |
| ·动态应力强度因子 | 第83-84页 |
| ·动态断裂韧度和快速扩展断裂判据 | 第84页 |
| ·基于 XFEM 的动态裂纹模拟 | 第84-88页 |
| ·含偏置裂纹的梁的断裂行为 | 第84-86页 |
| ·含单边裂纹的板的断裂行为 | 第86-88页 |
| ·本章小结 | 第88-89页 |
| 第八章 总结与展望 | 第89-91页 |
| ·论文总结 | 第89页 |
| ·论文展望 | 第89-91页 |
| 参考文献 | 第91-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 | 第95页 |