HT有限元在Ⅰ、Ⅱ与Ⅲ型复合弹性断裂问题中的应用

作者：崔玉红; 秦庆华; 王建山

来源：工程力学, 2006, 23(03): 104-110.

DOI：10.3969/j.issn.1000-4750.2006.03.019

• 裂纹扩展
• 复合裂纹
• HT有限元
• 附加试函数
• 应力强度因子
• 精确度

探讨了HT有限元应用于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型复合裂纹的弹性断裂问题。分析了Ⅲ型弹性断裂问题的HT有限元方法及高阶奇异性应力强度因子KΙΙΙ,同时,对Ⅰ和Ⅱ型断裂问题的HT有限元原理及断裂强度因子KΙ和KΙΙ的计算也进行了阐述。特别地,在计算三个强度因子时,引入了一种新的方法——附加试函数法,它主要用于满足裂尖特殊的边界条件,提高了三个奇异应力强度因子的精确性与可靠性。最后,根据HT有限元计算结果,讨论了奇异应力强度因子无量纲化系数K/Kc随裂纹单元特殊T函数项数、细划单元数、单元高斯点数及裂尖不同附加试函数的变化规律;获得了应力强度因子精确度和可靠度,并与其它有限元结果进行了比较,阐述了此方法的优越性。

• 单位
  天津大学