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非均匀材料界面裂纹的Cell-Based光滑有限元法

蔡斌 , 周立明

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160411.006

为提高非均匀材料界面裂纹尖端断裂参数的求解精度，基于非均匀材料界面断裂力学、Cell-Based 光滑有限元(Cell-SFEM)和非均匀材料的互交作用积分法，提出了求解非均匀材料界面裂纹尖端断裂参数的 Cell-Based 光滑有限元法，推导了基于Cell-Based 光滑有限元法的非均匀材料的互交作用积分法，对非均匀材料间的界面裂纹尖端处正则应力强度因子进行了求解，并与参考解进行了比较，讨论了互交积分区域大小和光滑子元个数与正则应力强度因子的关系。数值算例结果表明：本方法具有很高的计算精度，对积分区域大小不敏感，可为设计、制造抗破坏非均匀材料提供依据。

关键词: Cell-Based光滑有限元法 , 非均匀材料 , 界面裂纹 , 断裂参数 , 应力强度因子