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1、溫度變化是混凝土等工程結(jié)構(gòu)中裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展的的重要原因,熱彈性斷裂力學(xué)的理論研究和數(shù)值模擬具有重要的工程實(shí)際意義。盡管研究人員在熱彈性斷裂力學(xué)的數(shù)值模擬方面取得了大量的研究成果,但是溫度和位移場(chǎng)的不連續(xù)性、裂尖場(chǎng)的奇異性以及開裂標(biāo)準(zhǔn)等問題一直是該問題數(shù)值模擬研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)。本文將裂紋段模型和內(nèi)聚力模型應(yīng)用到熱彈性斷裂力學(xué)的數(shù)值模擬中,應(yīng)用無網(wǎng)格法建立了二維熱彈性斷裂力學(xué)問題的無網(wǎng)格數(shù)值計(jì)算框架,并編寫計(jì)算程序后通過具體實(shí)例驗(yàn)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(dāng)裂紋尖端附近的無網(wǎng)格法節(jié)點(diǎn)的主應(yīng)力達(dá)到失效應(yīng)力時(shí),在該節(jié)點(diǎn)引入裂紋段以模擬裂紋的擴(kuò)展。應(yīng)用移動(dòng)最小二乘近似形函數(shù)的單位分解特征,通過跳躍函數(shù)和節(jié)點(diǎn)附加自由度模擬位移場(chǎng)和溫度場(chǎng)的不連續(xù)性,實(shí)現(xiàn)位移場(chǎng)和溫度場(chǎng)的離散。
?。?)在彈性斷裂力學(xué)的內(nèi)聚力模型基礎(chǔ)上,引入與位移場(chǎng)耦合的裂紋面熱流量和溫度跳躍本構(gòu)關(guān)系,建立了熱-力耦合的內(nèi)聚力
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