基于X-SBFEM的非线性断裂数值模型研究

来源：大连理工大学学报杂志2017年第5期北京时间：

作者：傅兴安,李建波,林皋

摘要：从非线性断裂力学模型的角度，开展准脆性材料(混凝土)裂纹过程区的有效模拟，是当前的研究热点之一．扩展比例边界有限元法(X-SBFEM)兼有扩展有限元法(XFEM)和比例边界有限元法(SBFEM)两种方法的优势，利用SBFEM求解裂尖段应力奇异性问题，利用XFEM模拟非裂尖段位移场不连续．为在X-SBFEM中增加非线性断裂模型，提出采用side-face力的形式，基于黏聚力模型，通过线性叠加迭代法来模拟准脆性材料(混凝土)裂纹过程区．最后，以数值算例——单边缺口的三点弯曲梁和四点剪切梁——模拟裂纹过程区能量耗散影响，验证了所提方法的精度与应用效果．

关键词：扩展比例边界有限元法应力强度因子黏聚力side-face力裂纹过程区

基金资助：国家重点研发计划资助项目(2016YFB0201000)；国家自然科学基金资助项目(51779222)；国家自然科学基金委创新研究群体项目(51421064)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT17LK16).