含裂纹复合材料的Cell-based光滑扩展有限元法

来源期刊：东北大学学报(自然科学版)2016年第8期

论文作者：周立明 孟广伟 李锋 郭桂凯

文章页码：1127 - 1132

关键词：数值计算;光滑扩展有限元法;正交各向异性;扩展有限元法;应力强度因子;

摘    要：为克服有限元法（FEM）某些固有的缺陷,提高计算精度,将Cell-Based光滑有限元法（CSFEM）与扩展有限元法（XFEM）相结合,提出光滑扩展有限元法（CS-XFEM）.用该方法对含中心裂纹和斜裂纹的正交各向材料板进行模拟,并与FEM,XFEM和BXFEM（bimaterial extended finite element method）计算结果进行对比.数值算例结果表明,CS-XFEM兼具CSFEM和XFEM两者优点:单元网格与裂纹面相互独立,裂尖不必是单元节点,裂尖处网格也不需要加密,域内积分可转化为边界积分,形函数不需求导,对网格质量要求低;因此是分析断裂问题的简洁高效的数值计算方法.