Energy release rates at two perpendicularly meeting cracks by use of the Scaled Boundary Finite Element Method
Energy release rates at two perpendicularly meeting cracks by use of the Scaled Boundary Finite Element Method
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使用比例边界有限元法计算两个垂直相交裂纹处的能量释放率
DOI：
10.1016/j.prostr.2016.06.309
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Becker
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Becker
本文采用新近发展的尺度边界有限元方法的丰富公式，分析了均匀各向同性连续体中两个垂直相交裂纹的三维结构状态。为简单起见，只考虑对称变形和载荷。这产生了两个应力奇点，一个比经典裂纹奇点更强，另一个更弱。在这两种情况下，三角形裂纹扩展形状被假定为确定增量能量释放率的保守近似。所选择的方法具有很好的收敛、精度和计算效率，因此是适合于这一目的的。这些发现为全面应用这种新方法分析和评估包括应力奇异性在内的三维断裂力学问题迈出了第一步。
The recently developed enriched formulation of the Scaled Boundary Finite Element Method is employed for the analysis of the 3D structural situation of two perpendicularly meeting cracks in a homogeneous isotropic continuum. For simplicity, only symmetric deformations and loads are considered. This yields two stress singularities, one being stronger and one being weaker than the classical crack singularity. In both cases, a triangular crack extension shape is assumed as a conservative approximation for the determination of incremental energy release rates. The chosen method is found to show excellent convergence, accuracy and also computational efficiency and, consequently, to be appropriate for this purpose. These findings present a first step towards the comprehensive application of this new method to the analysis and evaluation of 3D fracture mechanics problems including stress singularities.
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