Static and dynamic fracture analysis in elastic solids using a multiscale extended isogeometric analysis
Static and dynamic fracture analysis in elastic solids using a multiscale extended isogeometric analysis
复制标题
使用多尺度扩展等几何分析进行弹性固体的静态和动态断裂分析
DOI：
10.1016/j.engfracmech.2018.12.024
复制
发表时间：
2019-02
影响因子：
5.4
通讯作者：
Shuitao Gu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shuohui Yin;Tiantang Yu;Tinh Quoc Bui;Xuejun Zheng;Shuitao Gu
本文的主要目的是通过非均匀有理b样条（NURBS）的扩展等几何分析，开发一种新的多尺度方法来模拟二维弹性固体中的静态和静态动态裂纹问题。该多尺度策略包括两种技术，一方面采用Nitsche方法耦合不同长度尺度的网格，另一方面采用局部富集技术，通过在等高分析位移近似中引入富集函数来描述精炼区域中独立于网格的裂缝。该方法继承了XIGA算法的优点，同时改进了其在局部网格细化方面的局限性。该方法在裂缝建模方面具有以下优点：(1)利用富集技术可以精确、方便地捕获裂缝尖端场的奇异点；（ii）实现了高阶收敛速率；（iii）由于NURBS基函数具有较高的连续性，获得了应力平滑结果。静态和静态动态裂纹问题的数值结果验证了该方法的准确性和有效性。
The main objective of this paper is to develop a novel multiscale approach for simulating static and stationary dynamic crack problems in two-dimensional elastic solids through an extended isogeometric analysis using the Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS). This multiscale strategy consists of two techniques that the Nitsche’s method is applied for coupling different length-scales meshes on one hand, and on the other hand, a local enrichment technique is taken to describe the cracks independently of the mesh in the refined region by introducing the enrichment function into the isogeometric analysis displacement approximation. This method inherits the advantage of XIGA and simultaneously improves his limitation on the local mesh refinement. The proposed approach possesses several advantages in fracture modeling: (i) the singularities of the crack-tip fields can be captured precisely and conveniently by the enrichment techniques; (ii) higher-order convergence rates is achieved and (iii) stress smoothing results are achieved owing to higher continuity of NURBS basis functions. Numerical results of static and stationary dynamic crack problems validate its accuracy and efficiency.
登录
查看更多内容
二维弹性固体稳态动态裂纹问题的基于奇异边缘的平滑有限元方法
DOI：
10.1016/j.cma.2012.04.008
发表时间：
2012-08
期刊：
Comput. Methods Appl. Mech. Engrg.
影响因子：
--
作者：
T.Q. Bui;Ch. Zhang;T.T. Yu;G.R. Liu
通讯作者：
G.R. Liu
等几何方法在非协调多面片Reissner-Mindlin板自由振动中的应用
影响因子：
4.3
作者：
Zhao Gang;Du Xiaoxiao;Wang Wei;Liu Bo;Fang Hongbing
通讯作者：
Fang Hongbing
DOI：
10.1002/nme.2864
发表时间：
2010-08-06
影响因子：
2.9
作者：
Benson, D. J.;Bazilevs, Y.;Belytschko, T.
通讯作者：
Belytschko, T.
影响因子：
7.2
作者：
C. Anitescu;Naim Hossain;T. Rabczuk
通讯作者：
C. Anitescu;Naim Hossain;T. Rabczuk
DOI：
10.1016/j.cma.2009.11.014
发表时间：
2010-04
影响因子：
7.2
作者：
H. Dhia;O. Jamond
通讯作者：
H. Dhia;O. Jamond