基于內聚力和裂紋段模型的熱彈性斷裂力學的無網格方法.pdf

1、溫度變化是混凝土等工程結構中裂紋產生和擴展的的重要原因，熱彈性斷裂力學的理論研究和數值模擬具有重要的工程實際意義。盡管研究人員在熱彈性斷裂力學的數值模擬方面取得了大量的研究成果，但是溫度和位移場的不連續(xù)性、裂尖場的奇異性以及開裂標準等問題一直是該問題數值模擬研究領域中的熱點。本文將裂紋段模型和內聚力模型應用到熱彈性斷裂力學的數值模擬中，應用無網格法建立了二維熱彈性斷裂力學問題的無網格數值計算框架，并編寫計算程序后通過具體實例驗證了方法的

2、有效性。完成的主要工作如下：
　　（1）在問題域中用一系列相互銜接的裂紋段代替?zhèn)鹘y(tǒng)的連續(xù)裂紋，當裂紋尖端附近的無網格法節(jié)點的主應力達到失效應力時，在該節(jié)點引入裂紋段以模擬裂紋的擴展。應用移動最小二乘近似形函數的單位分解特征，通過跳躍函數和節(jié)點附加自由度模擬位移場和溫度場的不連續(xù)性，實現位移場和溫度場的離散。
　?。?）在彈性斷裂力學的內聚力模型基礎上，引入與位移場耦合的裂紋面熱流量和溫度跳躍本構關系，建立了熱-力耦合的內聚力