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內(nèi)容簡介

　　本書共6章，內(nèi)容包括緒論，基礎(chǔ)理論，擴展有限元法的基本框架，局部網(wǎng)格替代的擴展有限元法，相互作用積分法，LMR-XFEM在線彈性斷裂力學(xué)中的應(yīng)用。書后還附有相關(guān)資料供讀者參考。本書將理論與實際運算相結(jié)合，具有較強的實用性和針對性，可供從事有限元、擴展有限元程序編制和二次開發(fā)的研究人員，以及機械、土木、礦業(yè)、航空航天工程技術(shù)人員和管理人員參考，也可供高等學(xué)校力學(xué)、土木、礦業(yè)和航空航天及相關(guān)專業(yè)師生參閱。

作者簡介

　　王志勇，太原理工大學(xué)機械與運載工程學(xué)院，講師，從事機械、力學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)和研究。曾就職于安世亞太公司哈爾濱分公司，負責(zé)ANSYS軟件的結(jié)構(gòu)和熱處理分析模塊的培訓(xùn)和售后服務(wù)工作。熟悉復(fù)合材料力學(xué)、斷裂力學(xué)和有限元、擴展有限元相關(guān)數(shù)值計算方法。對相關(guān)研究采用的商業(yè)軟件及其分析模塊，各類計算機語言與程序編制有長期的學(xué)習(xí)和應(yīng)用經(jīng)驗。參加工作以來，在混凝土斷裂力學(xué)領(lǐng)域獲批國家自然科學(xué)基金青年基金和山西省青年基金各一項，在固體力學(xué)、斷裂力學(xué)領(lǐng)域主流期刊上發(fā)表論文20余篇。

圖書目錄

第1章緒論
1.1擴展有限元法及其研究進展2
1.2數(shù)值方法求解裂紋尖端應(yīng)力強度因子7
1.3斷裂準(zhǔn)則9
參考文獻12

第2章基礎(chǔ)理論
2.1線彈性斷裂力學(xué)基礎(chǔ)19
2.1.1裂紋的分類20
2.1.2裂紋尖端的應(yīng)力場和應(yīng)力強度因子21
2.1.3幾種線彈性斷裂力學(xué)準(zhǔn)則25
2.1.4疲勞破壞分析32
2.1.5斷裂韌性測定37
2.1.6裂紋尖端的塑性區(qū)和K的塑性修正56
2.2有限元法在線彈性斷裂力學(xué)中的應(yīng)用59
2.3靜止裂紋與裂紋穩(wěn)定擴展問題的討論62
2.4巴西圓盤實驗及其相關(guān)理論66
2.5超確定有限元法71
2.6斷裂力學(xué)在工程上的應(yīng)用原則73
參考文獻77

第3章擴展有限元法的基本框架
3.1基本原理80
3.1.1基于單位分解的擴展有限元法81
3.1.2水平集函數(shù)82
3.2XFEM的數(shù)值實現(xiàn)86
3.3粘聚裂紋模型的擴展有限元法91
參考文獻96

第4章局部網(wǎng)格替代的擴展有限元法
4.1裂紋尖端局部網(wǎng)格處理方法98
4.2背景網(wǎng)格和裂紋擴展過程100
4.3虛擬裂紋閉合法101
4.4數(shù)值實現(xiàn)和程序編制108
參考文獻115

第5章相互作用積分法
5.1J積分法117
5.2相互作用積分法118
5.3動態(tài)問題的相互作用積分法124

第6章LMR-XFEM在線彈性斷裂力學(xué)中的應(yīng)用
6.1準(zhǔn)靜態(tài)斷裂問題140
6.1.1拉伸載荷作用下含邊裂紋的方板140
6.1.2受均布拉伸載荷方板中裂紋和夾雜間的相互作用問題142
6.1.3裂紋和單個夾雜間的相互作用144
6.1.4裂紋和兩個、多個夾雜間的相互作用152
6.2動態(tài)斷裂與疲勞裂紋問題168
6.3巴西圓盤劈裂問題188
6.4總結(jié)與展望203
參考文獻206

附錄
附錄1J積分208
附錄2Westergaard應(yīng)力函數(shù)法213
附錄3熱載荷作用下的應(yīng)力強度因子和T應(yīng)力217