弱形式求积元法计算线弹性和弹塑性应力强度因子研究

项目名称： 弱形式求积元法计算线弹性和弹塑性应力强度因子研究

项目编号： No.11402040

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 廖旻懋

作者单位： 重庆大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 近年来，随着断裂力学研究的日益深入，需要求解的问题日趋复杂化和多样化。如何建立高精度、高效率的计算断裂力学方法来解决这些问题已成为该领域的一大研究热点。弱形式求积元法是最近提出的一种新型数值计算方法。它已成功应用于许多典型连续介质力学问题，体现出高精度、高效率等特点。本项目拟应用该方法，通过分区混合能量原理建立线弹性和弹塑性裂纹的弱形式描述，对描述中的积分进行数值积分近似，再对各积分点上的微分采用微分求积法进行近似，从而利用变分原理将问题转化为代数方程组来求解得到应力强度因子。该方法的计算特点将通过和已有解析解或数值解结果相比较来进行讨论。该方法对应力强度因子的计算将不仅为断裂力学研究提供一种新方法，而且为其研究更复杂断裂力学问题奠定基础。

中文关键词： 裂纹；断裂；应力强度因子；求积元；分区广义变分原理

英文摘要： Recently with the development of fracture mechanics, problems to be solved have been more and more complicate and diversified. How to establish an accurate and efficient computational fracture mechanics method to solve the problems has been a hot research

英文关键词： Crack；Fracture；Stress intensity factor；Quadrature element；Subregion generalized variational principle