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本文在文献[1]的基础之上,用文献[2]中提出的奇异准谐调元,进一步对二维裂纹体几何尺寸对一对共线裂纹应力强度因子的影响进行了大量的数值计算和研究,给出了计算表格、拟合曲线以及经验公式,定量地分析了裂纹体几何尺寸对共线裂纹应力强度因子的影响。为工程中的裂纹体的脆性断裂分析与评定,提供了必要的计算依据。 相似文献
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非连续边界元积分的精确表达式及相关问题 总被引:5,自引:0,他引:5
以二维位势问题边界元分析为例,给出了利用线性非连续边界元离散边界积分方程时系数矩阵积分计算的精确表达式,通过和利用Gauss积分方法计算系数矩阵所得数值结果的比较表明:配位点选择不同对数值计算结果精度影响的主要原因是积分计算的精度,尤其当配位因子选择较大时,存在的准奇异积分(Nearly Singular Integrals)很难利用常规Gauss积分方法准确求得。 相似文献
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Reissner型平板弯曲断裂问题分析 总被引:3,自引:0,他引:3
本文在Reissner型平板裂纹尖端位移场展开式基础上,采用高阶奇异元计算中厚板弯曲应力强度因子。本文在基本公式中考虑剪切变形影响,计算分析了有限尺寸板在不同厚度、不同宽度以及不同支承条件下应力强度因子及其变化,并对奇异元位移模式项数的选择、奇异元最佳尺寸的选取等问题进行了分析讨论。 相似文献
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房营光 《计算结构力学及其应用》1995,12(2):231-238
本文采用Laplace-Fourier联合变换及传递矩阵方法导出了正交各向异性层状弹性半平面动力问题的时域奇异解的解析表达式,讨论了奇异解的数值实施,并把奇异解应用于边界元,计算了地下直墙拱结构的动力响应问题。 相似文献
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本文采用Laplace-Fourier联合变换及传递矩阵方法导出了正交各向异性层状弹性半平面动力问题的时域奇异解的解析表达式,讨论了奇异解的数值实施。并把奇异解应用于边界元,计算了地下直墙拱结构的动力响应问题。 相似文献
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三维非规则非均匀边界元网格的简便的高精度算法 总被引:1,自引:0,他引:1
对三维直接边界元中一阶奇异积分、一阶近奇异积分以及非奇异积分进行统一处理,给出了一种提高积分计算精度的简便有效的方法,对非规则非均匀边界元网格可获得比一般方法高得多的计算精度,非常适合边界形状比较复杂的三维实际问题的边界元分析. 相似文献
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对三维直接边界元中一阶奇异积分,一阶近奇异积分以及非奇异积分进行统一处理,给出了一种提高积分计算精度的简便有效的方法,对非规则非均匀边界元网格可获得比一般方法高得多的计算精度,非常适合边界形状比较复杂的三维实际问题的边界元分析。 相似文献
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首先,采用特征函数渐近展开法,推导了Reissner板弯曲界面裂纹尖端附近位移场渐近展开的前两阶显式表达式,并利用所获得的位移场渐近表达式构造了一种可用于Reissner板弯曲界面裂纹分析的奇异单元。然后,将该奇异单元与外部的常规有限单元相结合,开展了含界面裂纹Reissner板弯曲断裂问题的数值分析。奇异单元可以较好地描述裂纹尖端附近的内力场与位移场,其优势是它与常规单元进行连接时不需要使用过渡单元,并且可以直接给出应力强度因子等断裂参数的高精度数值结果。最后,通过两个数值算例验证了本文方法的有效性。 相似文献
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Itisknownthatmostagriculturalproductsandfoodsareprocessedandtransportedundercertaintemperatureconditions,andthestructuralcomponentsalsoworkunderathermalenvironment.Temperatureinducedstressesusuallyleadtodamageofflawedsolids.Thus,theinvestigationofthecr… 相似文献
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A novel singular finite element is presented to study cracked plates with arbitrary traction acting on crack surfaces. Firstly, the analytical solution around crack tips is determined using the symplectic dual approach. Subsequently, the solution is used to develop a novel singular finite element, which depicts accurately the characteristic of singular stresses field near crack tips. And the novel element can be applied to solve cracked plates, and both Mode I and Mode II stress intensity factors can be determined directly and accurately. Lastly, two numerical examples are given to illustrate the present method. 相似文献
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针对三维边界元法中曲面单元上的(弱、强、超)奇异积分提出了一种通用高效的计算方法。经极坐标变换,将奇异积分转化为常规积分;采用数值方法计算Cauchy主值积分和Hadamard有限项积分系数;引入保角变换和反曲变换消除因单元畸形或因积分点靠近单元边界而引起的周向积分奇异性。该方法可以统一处理(弱、强、超)奇异积分,并且只需要知道核函数的奇异阶数和少数几个点上的被积函数值,不依赖于积分和函数的具体选取;所需的积分点少,精度高,并且受单元畸形程度影响较小,稳定性好。采用该方法计算了声学和弹性力学中的典型奇异积分,并结合二阶Nystrm方法求解了弹性力学的边界积分方程,验证了方法的高精度和高效性。本文数值积分程序可向作者索取。 相似文献
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12结点三维等参奇异单元的构造和应用 总被引:1,自引:0,他引:1
通过改变三维8结点六面体等参单元的结点位置、结点数目和形函数,构造了一种12结点三维等参奇异单元,该单元的应力场具有1/(√r)奇异性,可以模拟裂缝前沿的奇异应力场;该单元的位移模式在其中两个坐标方向是线性变化的,因此,该单元与线性单元连接时不需要过渡单元,仍能保证交界面位移协调,克服了20结点三维等参奇异单元不能与线性单元协调连接的缺陷;文章最后将该奇异单元布置在裂缝前沿,应用有限元法计算了三点弯曲梁预制裂缝前沿的应力强度因子,该结果与规范公式计算值基本一致. 相似文献
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The multi-variable finite element algorithm based on the generalized Galerkin’smethod is more flexible to establish a finite element model in the continuum mechanies.Byusing this algorithm and numerical tests a new singular finite element for elasto-plasticfracture analysis has been formulated.The results of numerical tests show that the newelement possesses high accuracy and good performance.Some rules for formulating amulti-variable singular finite element are also discussed in this paper. 相似文献
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Meng-Cheng Chen Xue-Cheng Ping 《International Journal of Solids and Structures》2009,46(13):2527-2538
This paper deals with the inplane singular elastic field problems of inclusion corners in elastic media by an ad hoc hybrid-stress finite element method. A one-dimensional finite element method-based eigenanalysis is first applied to determine the order of singularity and the angular dependence of the stress and displacement field, which reflects elastic behavior around an inclusion corner. These numerical eigensolutions are subsequently used to develop a super element that simulates the elastic behavior around the inclusion corner. The super element is finally incorporated with standard four-node hybrid-stress elements to constitute an ad hoc hybrid-stress finite element method for the analysis of local singular stress fields arising from inclusion corners. The singular stress field is expressed by generalized stress intensity factors defined at the inclusion corner. The ad hoc finite element method is used to investigate the problem of a single rectangular or diamond inclusion in isotropic materials under longitudinal tension. Comparison with available numerical results shows the present method is an efficient mesh reducer and yields accurate stress distribution in the near-field region. As applications, the present ad hoc finite element method is extended to discuss the inplane singular elastic field problems of a single rectangular or diamond inclusion in anisotropic materials and of two interacting rectangular inclusions in isotropic materials. In the numerical analysis, the generalized stress intensity factors at the inclusion corner are systematically calculated for various material type, stiffness ratio, shape and spacing position of one or two inclusions in a plate subjected to tension and shear loadings. 相似文献
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