直管环向贯穿裂纹应力强度因子的有限元无网格耦合计算方法

摘要

在LBB方法的工程应用中,含裂纹管道的断裂力学分析工作是其中的关键技术之一.由于无网格法在解决断裂和裂纹扩展等工程问题的独特优势,本工作使用一种先进的有限元和无网格耦合方法进行含环向贯穿裂纹直管的断裂力学分析,以探索一种新的含裂纹管道的工程分析方法.有限元无网格局部彼得罗夫伽辽金耦合方法采用转换矩阵实现了有限元区域与无网格区域的自然耦合,既保证两种区域在交界面上的连续性要求,同时也充分地利用了有限元方法计算效率高、无网格方法计算精度高的优势.用该耦合方法计算了直管环向贯穿裂纹应力强度因子,得到的结果与有限元计算软件ABAQUS的结果一致,验证了该方法的正确性、可行性和有效性.