| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-22页 |
| 1.1 选题的背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 线弹性断裂力学的基本概念 | 第11-15页 |
| 1.2.1 应力强度因子和断裂韧度 | 第12页 |
| 1.2.2 裂纹开展的三种基本类型 | 第12-13页 |
| 1.2.3 复合型裂纹的扩展准则 | 第13-15页 |
| 1.3 断裂力学在混凝土材料中的研究概述 | 第15-17页 |
| 1.3.1 混凝土的断裂行为和破坏机理 | 第15页 |
| 1.3.2 线弹性断裂力学的应用 | 第15-16页 |
| 1.3.3 非线弹性断裂力学的应用 | 第16-17页 |
| 1.4 模拟裂纹扩展的数值方法 | 第17-20页 |
| 1.4.1 有限元法 | 第17-18页 |
| 1.4.2 边界元法 | 第18页 |
| 1.4.3 比例边界有限元法 | 第18-19页 |
| 1.4.4 无网格法 | 第19-20页 |
| 1.4.5 扩展有限元法 | 第20页 |
| 1.4.6 扩展比例边界有限元法 | 第20页 |
| 1.5 本文的技术路线与主要研究内容 | 第20-22页 |
| 2 扩展比例边界有限元法的原理 | 第22-37页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 扩展有限元法原理简介 | 第22-25页 |
| 2.2.1 不连续位移场的表征 | 第23页 |
| 2.2.2 位移不连续单元的平衡方程 | 第23-25页 |
| 2.3 比例边界有限元法原理简介 | 第25-29页 |
| 2.3.1 SBFEM的基本概念 | 第25-26页 |
| 2.3.2 比例坐标变换 | 第26页 |
| 2.3.3 虚功原理推导SBFEM控制方程 | 第26-27页 |
| 2.3.4 控制方程的求解 | 第27-28页 |
| 2.3.5 基于SBFEM的应力强度因子计算 | 第28-29页 |
| 2.4 耦合模型边界的位移协调和力平衡 | 第29-32页 |
| 2.4.1 拓扑分析及单元类型的划分 | 第29-30页 |
| 2.4.2 边界的位移协调和力平衡 | 第30-32页 |
| 2.5 数值算例与分析 | 第32-35页 |
| 2.5.1 边裂纹的拉伸问题 | 第32-34页 |
| 2.5.2 混合型纹的拉伸问题 | 第34-35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-37页 |
| 3 裂纹面荷载作用下应力奇异性分析 | 第37-49页 |
| 3.1 引言 | 第37页 |
| 3.2 体荷载作用下SBFEM超单元控制方程的求解 | 第37-40页 |
| 3.3 数值算例与分析 | 第40-48页 |
| 3.3.1 单边裂纹矩形板裂纹面受均匀荷载的作用 | 第40-41页 |
| 3.3.2 半无限大板裂纹面受线性分布荷载的作用 | 第41-42页 |
| 3.3.3 半无限大板裂纹面受幂级数分布荷载的作用 | 第42-43页 |
| 3.3.4 双材料交界面裂纹板端受拉伸作用 | 第43-45页 |
| 3.3.5 双材料交界面裂纹裂纹面受均布荷载作用 | 第45-48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 基于扩展比例边界有限元法的裂纹扩展模拟 | 第49-61页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 水平集方法与扩展比例边界有限元法的结合 | 第49-51页 |
| 4.2.1 水平集方法的基本思想 | 第49-51页 |
| 4.2.2 裂纹扩展模拟的主要计算步骤 | 第51页 |
| 4.3 数值算例与分析 | 第51-60页 |
| 4.3.1 拉伸荷载作用下矩形板的裂纹扩展 | 第51-53页 |
| 4.3.2 单边缺口的三点弯曲梁Ⅰ型裂纹扩展 | 第53-55页 |
| 4.3.3 单边缺口的四点剪切梁复合型裂纹扩展 | 第55-60页 |
| 4.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 5 重力坝在超载水头作用下的裂缝扩展模拟 | 第61-72页 |
| 5.1 引言 | 第61页 |
| 5.2 计算模型和材料参数 | 第61-62页 |
| 5.3 计算步骤 | 第62页 |
| 5.4 计算结果与分析 | 第62-70页 |
| 5.4.1 网格密度对裂缝扩展过程的影响 | 第62-65页 |
| 5.4.2 裂纹扩展步长对对裂缝扩展过程的影响 | 第65-68页 |
| 5.4.3 坝体在超载水头作用下的响应及与文献结果的比较 | 第68-70页 |
| 5.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 6 结论与展望 | 第72-75页 |
| 6.1 结论 | 第72-73页 |
| 6.2 展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-82页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
