基于广义混合富集元法的应力强度因子分析

作     者：郭帅 卿光辉 何雨轩 GUO Shuai;QING GuangHui;HE YuXuan

作者机构：中国民航大学航空工程学院天津300300 

出 版 物：《机械强度》 (Journal of Mechanical Strength)

年 卷 期：2024年第46卷第1期

页      面：202-207页

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11502286)资助 

主　　题：奇异性 应力强度因子 广义混合富集元 应力边界条件 

摘      要：以位移元模型为基础求解裂纹尖端应力强度因子(Stress Intensity Factor,SIF)的方法众多,但是,当模型网格较稀疏时,位移元模型的刚度偏大;另外,位移元模型不方便直接引入应力边界条件,边界应力结果有失客观性。基于富集元思想,结合广义H⁃R变分原理提出了广义混合富集元列式。基于该列式的有限元模型,一方面消除了经典混合富集元法结果的震荡问题,另一方面兼顾了裂纹尖端应力参量的奇异性和应力边界条件引入的方便性。实例分析表明,利用该方法求解应力强度因子,数值结果稳定可靠且精度较高。