摘要

针对二维结构多裂纹的断裂问题,采用哈密顿体系辛方法与有限元方法相结合的方式,提出一种辛离散有限元方法.整体结构进行有限元离散,再划分为包含裂纹尖端的奇异区(近场)和其余的非奇异区(远场).在近场内,利用辛方法将大量的单元节点未知量转化为少量的辛级数待定系数,从而直接获得裂纹的应力强度因子及其尖端附近奇异应力场的显示表达式.研究结果表明:辛离散有限元方法能够精确计算二维结构多裂纹的应力强度因子.相比传统有限元方法,该方法无需后处理程序,具有更高的计算效率和精度.