裂纹扩展分析的无网格流形方法

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• 出版年：2005
• 作者：李树忱；程玉民
• 单位1：山东大学土建与水利学院
• 出生年：1973
• 学历：博士
• 职称：副教授
• 语种：中文
• 作者关键词：岩土力学；有限覆盖技术；单位分解法；无网格流形方法；裂纹扩展；裂隙岩体
• 起始页：1187
• 总页数：9
• 刊名：岩石力学与工程学报
• 是否内版：否
• 刊频：半月刊
• 创刊时间：1982
• 主办单位：中国岩石力学与工程学会
• 主编：冯夏庭
• 地址：武汉市武昌小洪山
• 邮编：430071
• 卷：24
• 期：07
• 期刊索取号：P478.066357
• 核心期刊：全国中文核心期刊；中国科协优秀期刊；湖北省优秀期刊；EI核心收录期刊

摘要

运用无网格流形方法求解裂纹扩展问题。该方法利用单位分解法和有限覆盖技术建立形函数。形函数的建立不受域内不连续面的影响，可较好地求解裂纹问题。尤其当这种不连续面变得复杂时，更能显示该方法的优点。对于应变局部化问题，该方法的形函数构造较其他方法更为有效，避免了其他方法在建立试函数时不能考虑不连续尖端的缺点。与传统的数值流形方法相比，无网格流形方法的有限覆盖形状更加灵活。它可以用一系列节点的影响域来建立有限覆盖和单位分解函数，具有无网格方法的特性，从而摆脱了传统数值流形方法中网格所带来的困难。与目前的无网格方法相比，由于采用了有限覆盖技术，试函数的构造不受域内不连续面的影响，克服了原有的无网格方法在处理不连续问题时所遇到的困难。在求解裂纹扩展问题时，弹性力学基本方程的弱形式采用加权残数法获得。最后利用无网格流形方法追踪岩体试件在复杂应力状态下裂纹扩展过程。在此给出了数值算例，并将计算结果与实验结果进行对比，说明该方法的正确性和可行性。