三维应力强度因子的有限元计算

摘要

根据Ｉｒｗｉｎ的裂缝闭合积分求能量释放率的原理，系统地导出了空间有限元求裂缝尖端的能量释放率的有关公式．研究中假设缝端单元应力及裂后单元位移分布为局部坐标的双线性函数，用单元的结点力和结点位移来表征单元的能量释放率，分析时只需一种单元网格．可以分析缝端为直线和曲线分布的各种线弹性断裂力学问题．算例表明，本文方法不需用较密的网格，就可获得相当高的精度，这为大型结构线弹性断裂力学应力强度因子的计算提供了有力的工具．