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裂纹扩展过程的动态仿真技术-岩土力学

第 32 卷增刊2 岩 土 力 学 Vol.32 Supp.2 2011 年 8 月 Rock and Soil Mechanics Aug. 2011 文章编号:1000-7598 (2011)增刊 2 -0573 -07 裂纹扩展过程的动态仿真技术 1, 2 2 2 陈卫忠 ,陈培帅 ,王 辉 (1 .山东大学 岩土与结构工程研究中心,济南 250061 ;2 .中国科学院武汉岩土力学研究所,武汉 430071) 摘 要:岩石断裂力学在岩土工程领域应用越来越广泛,其数值模拟技术是研究的主要方向之一,也是制约断裂力学发展的 瓶颈。基于扩展有限元思想,依托 ABAQUS 用户子单元二次开发技术,引入 Heaviside 函数模拟不连续位移场,采用裂尖 逼近函数模拟裂尖位移场,通过 J 积分求解裂尖的应力强度因子 (SIF),最后采用最大周向应力准则,预测裂纹扩展方向, 实现了裂纹动态演化过程的扩展有限元数值模拟。通过 3 个经典断裂力学模型,对比了计算值与理论值,验证了所开发程序 的适用性和有效性。 关 键 词:扩展有限元;ABAQUS ;用户子单元;裂纹 中图分类号:TU 4452; TB115 文献标识码:A Dynamic simulation technology for crack extension process 1, 2 2 2 CHEN Wei-zhong , CHEN Pei-shuai , WANG Hui (1. Geotechnical structural Engineering Research Center of Shandong University, Jinan 250061, China; 2. Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China)

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