基于离散伽辽金法的薄壳断裂数值模拟研究

摘要

为了研究材料力学性能和断裂机制,达到对脆性材料可靠性预测的目的,以离散伽辽金法为断裂建模理论依据,结合三维有限元数值模拟软件来对薄壳材料的形变和断裂进行模拟.传统的有限元方法依赖于预先定义的单元信息,一旦发生断裂,材料的结构刚度就需要重新定义.引入离散伽辽金弱形式积分方法对薄壳材料的断裂进行建模,实现对单元的离散化,并且保证了单元的连续性和稳定性.通过借助介面单元,使得材料在发生断裂时,裂纹尖端区域的单元可以动态地被粘接单元所代替,从而提高问题的求解效率.通过与实验值对比,证明了模拟结果的有效性,说明了以该离散伽辽金法为理论依据的模型是有效的.