裂紋梁斷裂分析的廣義參數(shù)宏單元.pdf

1、梁是工程結(jié)構(gòu)的骨架組成部分,通常是帶裂紋缺陷服役的,在長(zhǎng)期荷載作用下,可能發(fā)生裂紋擴(kuò)展而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)斷裂破壞,因此有必要對(duì)其進(jìn)行斷裂行為分析。應(yīng)力強(qiáng)度因子是梁斷裂分析的重要內(nèi)容,而傳統(tǒng)計(jì)算模型在確定應(yīng)力強(qiáng)度因子時(shí)存在以下不足:一維梁(桿)單元離散模型不能模擬裂尖奇異場(chǎng);二維(三維)實(shí)體單元離散模型總體離散自由度過(guò)大,難以在大型結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)用。鑒于此,本文建立了裂紋梁斷裂分析的廣義參數(shù)宏單元,該單元能夠?qū)崿F(xiàn)梁?jiǎn)卧c平面單元的搭接,僅在裂紋局部

2、區(qū)域進(jìn)行二維離散,結(jié)構(gòu)整體依舊采用一維梁?jiǎn)卧x散,從而在降低離散自由度的同時(shí)精確模擬裂尖奇異場(chǎng)。論文主要研究工作如下:
　　1、對(duì)比分析了一維梁模型和二維平面模型的響應(yīng)量,建立了歐拉梁?jiǎn)卧推矫鎲卧膭偠确匠滔嗷マD(zhuǎn)換格式,證明了梁模型與平面模型在有限元格式中互換的可行性。
　　2、基于歐拉梁理論,結(jié)合廣義參數(shù)Williams單元,提出并建立了裂紋梁斷裂分析的廣義參數(shù)宏單元,實(shí)現(xiàn)了梁?jiǎn)卧c平面單元的搭接。利用FORTRAN95