应用扩展有限元法求解任意二维断裂问题的软件开发

摘要

传统有限元在计算裂纹扩展问题时应用节点力释放技术,裂纹只能沿着单元边界扩展,或者需要重新划分单元网格,模型复杂,计算量较大。扩展有限元用扩充形函数来表示单元内部的裂纹间断,模拟裂纹扩展的时候不需要重新划分网格,并且具有较好的精度。本文基于扩展有限元算法编写求解任意二维断裂问题的有限元程序,采用非结构网格,能够求解任意裂纹沿着任意路径的准静态和动态扩展问题。同时通过与韩国首尔大学合作,利用首尔大学课题组的Diamond/IPSAP有限元软件针对断裂问题进行前后处理,并且链接了其内嵌的大型线性代数方程求解器,集成为Diamond/XFEM断裂求解软件。