超定法计算多复合材料切口尖端热流奇异场

来源：计算力学学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：姚善龙,赵光鹏,张建,张志梅

单位：广西大学 土木建筑工程学院, 南宁 530004,广西大学 工程力学研究中心, 南宁 530004,广西大学 土木建筑工程学院, 南宁 530004,广西大学 土木建筑工程学院, 南宁 530004,合浦县中等职业技术学校, 北海 536100

摘要：建立一种分析多复合材料平面切口尖端热流密度奇异性的有效方法,再将奇性特征分析结果与有限元法相结合,确定多复合材料切口尖端热学奇异物理场。首先,基于切口尖端物理场的Williams级数展开式,推导多复合材料切口的热传导奇性特征方程,数值求解此特征方程后获得切口尖端物理场渐近展开式的奇性指数、特征角函数及其各阶导数。其次,利用稀疏有限元网格初步计算切口尖端附近的温变场,将有限元计算结果与奇性特征分析结果相结合,构建超定方程组,计算切口尖端邻域的物理场渐近展开式的幅值系数,进而确定切口尖端邻域的温变场和奇异热流密度。本文方法基于稀疏网格有限元计算结果,获得多复合材料切口尖端较高精度的奇异物理场,摆脱常规有限元法在计算切口尖端奇异场时对稠密网格的依赖,提高计算效率。

关键词：切口,多复合材料,奇异热流密度,超定方程,

基金资助：广西自然科学基金(2023GXNSFBA026064);国家自然科学基金(52168015)资助项目.