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基于扩展有限元的双材料中亚界面裂纹扩展数值研究

庄茁  成斌斌  
【摘要】:本文用数值方法研究了双材料中亚界面裂纹扩展问题,扩展有限元被用来模拟裂纹扩展,因为它可以精确高效地捕捉任意形状的裂纹。对双材料中裂纹扩展的数值研究给出了界面和载荷条件对于断裂形式的清晰描述。本文还推导了程序中用到的断裂准则——最大周向应力准则和计算应力强度因子的方法——相互作用积分。计算结果与实验数据进行了比较,结果显示扩展有限元比普通有限元更适合于捕捉裂纹路径。进一步结果表明,只要材料不均匀性与载荷不对称性相互抵消,在双材料中就可以存在一型裂纹扩展的平衡状态。

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