無網(wǎng)格—有限元耦合法研究及其斷裂力學(xué)應(yīng)用.pdf

1、本文首先分析研究無網(wǎng)格方法、無網(wǎng)格同有限元耦合方法在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，對(duì)無網(wǎng)格伽遼金法(EFGM)進(jìn)行了較為深入的研究，探討了權(quán)函數(shù)中參數(shù)的選取對(duì)EFGM法精度的影響。針對(duì)最為常用的高斯型權(quán)函數(shù)，有效地引入一個(gè)綜合控制因子反映權(quán)函數(shù)的緊支性，并經(jīng)算例驗(yàn)證了控制因子的有效性。其次，深入研究基于積分弱形式的EFGM-FEM耦合方法，詳細(xì)推導(dǎo)了剛度方程，指出其理論推導(dǎo)中的不足，并進(jìn)行了修正。再次，基于廣義單元的概念，提出EFGM-FEM

2、直接耦合方法，該方法不需要構(gòu)造過渡區(qū)形函數(shù)，也沒有引入拉格朗日乘子，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，算例證明其可以很好的保證精度，具有較好的工程應(yīng)用前景。最后，將EFGM-FEM直接耦合方法同直接位移法結(jié)合計(jì)算了典型結(jié)構(gòu)的應(yīng)力強(qiáng)度因子，并同手冊(cè)解進(jìn)行比較，證明了方法的有效性及正確性。 同時(shí)，使用APDL語(yǔ)言編制了前處理程序，使用C++語(yǔ)言編制主體計(jì)算程序，使用Matlab進(jìn)行后處理，并實(shí)現(xiàn)了三者之間的接口，程序通用性好，計(jì)算功能強(qiáng)，為程序的