基于XFEM的应力强度因子和疲劳裂纹扩展分析
| 摘要 | 第7-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-19页 |
| 1.1 课题背景及研究的意义 | 第13-14页 |
| 1.2 扩展有限元方法的国内外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.1 扩展有限元方法在国外的历史与发展 | 第14页 |
| 1.2.2 扩展有限元方法在国内的历史与发展 | 第14-15页 |
| 1.3 疲劳裂纹扩展的研究 | 第15-17页 |
| 1.4 XFEM模拟裂纹扩展的研究 | 第17-18页 |
| 1.5 课题研究目的及其主要内容 | 第18页 |
| 1.5.1 课题研究目的 | 第18页 |
| 1.5.2 课题研究内容 | 第18页 |
| 1.6 本章小结 | 第18-19页 |
| 第2章 XFEM基本理论及其改进 | 第19-35页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 常规有限元特征 | 第19-21页 |
| 2.3 单位分解法 | 第21-22页 |
| 2.4 水平集方法 | 第22-24页 |
| 2.5 扩展有限元法（XFEM） | 第24-30页 |
| 2.5.1 数值积分 | 第24-25页 |
| 2.5.2 位移模式 | 第25-27页 |
| 2.5.3 控制方程及边界条件 | 第27页 |
| 2.5.4 离散方程的建立 | 第27-30页 |
| 2.6 XFEM改进方案 | 第30-33页 |
| 2.6.1 虚拟裂纹的引入 | 第31-32页 |
| 2.6.2 非连续位移场 | 第32-33页 |
| 2.6.3 控制方程 | 第33页 |
| 2.7 本章小结 | 第33-35页 |
| 第3章 改进XFEM的应力强度因子计算 | 第35-51页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 XFEM改进法在裂纹中的应用 | 第35-40页 |
| 3.2.1 张开型裂纹应用 | 第36-37页 |
| 3.2.2 滑移型裂纹应用 | 第37-38页 |
| 3.2.3 撕开型裂纹应用 | 第38-39页 |
| 3.2.4 混合型裂纹应用 | 第39-40页 |
| 3.3 应力强度因子 | 第40-41页 |
| 3.4 应力强度因子的计算方法 | 第41-43页 |
| 3.4.1 单元应力的外推法 | 第41-42页 |
| 3.4.2 等效积分区域法 | 第42-43页 |
| 3.5 应力强度因子的数值算例 | 第43-50页 |
| 3.5.1 基于单元应力外推法计算应力强度因子 | 第43-46页 |
| 3.5.2 等效积分区域法计算应力强度因子 | 第46-47页 |
| 3.5.3 基于改进XFEM计算应力强度因子 | 第47-48页 |
| 3.5.4 裂纹倾角对应力强度因子的影响 | 第48-50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 第4章 改进XFEM的裂纹扩展分析 | 第51-71页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 改进XFEM的裂纹扩展 | 第51-52页 |
| 4.3 基于改进的XFEM疲劳裂纹扩展分析 | 第52-70页 |
| 4.3.1 45°偏心斜裂纹扩展仿真 | 第52-62页 |
| 4.3.2 三维边裂纹扩展仿真 | 第62-64页 |
| 4.3.3 单边裂纹和孔洞的扩展仿真 | 第64-67页 |
| 4.3.4 斜齿轮裂纹扩展仿真 | 第67-70页 |
| 4.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第5章 结论与展望 | 第71-73页 |
| 5.1 工作总结 | 第71-72页 |
| 5.2 课题展望 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 | 第78页 |
