《断裂力学中的数值计算方法及工程应用》PDF下载

  • 购买积分:10 如何计算积分?
  • 作  者:谢德著
  • 出 版 社:北京:科学出版社
  • 出版年份:2009
  • ISBN:9787030251671
  • 页数:226 页
图书介绍:本书系统地介绍了断裂力学中的数值方法以及工程应用背景。全书共分六章,在第一章中全面介绍了断裂力学中的三个主要参数(应力强度因子、J积分和能量释放率)以及相应的数值计算方法,并通过对一个典型例题给出了这些数值方法的完整计算过程。在第二章中,介绍了断裂单元的基本思想,同时给出基于商业有限元软件ABAQUS的子程序,供读者参考使用。在第三、四章中分别介绍了针对线状裂纹和面状裂纹的虚拟裂纹闭合法,该方法具有不依赖网格尺寸和裂纹尖端无需特殊单元的优点,是计算精度和计算效率的最佳平衡。第五章通过具体例题着重介绍了虚拟裂纹闭合法在典型断裂分析中的应用,包括界面裂纹与转弯裂纹、冲击载荷下的裂纹的响应、动静态裂纹扩展以及疲劳裂纹扩展等专题。第六章则着重介绍了虚拟裂纹闭合法的工程应用情况,内容涉及材料(金属材料,复合材料)的断裂、接头和加强构件的断裂、载荷效应和温度效应以及微机电器件的断裂等等。以上内容基本上涵盖了断裂力学数值方法的理论基础、计算程序和应用背景等等。

第一章 断裂参数的数值计算方法 1

1.1 断裂力学中的主要参数 1

1.2 断裂模式与裂纹类型 3

1.3 有限宽中心裂纹板及其闭合解 4

1.4 应力强度因子与外推法 7

1.5 J积分与等效积分区域法 19

1.6 应变能释放率与虚拟裂纹法 27

第二章 哑节点断裂单元 36

2.1 ABAQUS自定义单元子程序UEL 36

2.2 虚拟裂纹闭合法的子程序 44

2.3 外推法的子程序 51

2.4 等效积分区域法的子程序 61

第三章 线状裂纹的虚拟裂纹闭合法 69

3.1 虚拟裂纹闭合法的数学解释 69

3.2 平面内任意线状裂纹的断裂单元 80

3.3 经典Ⅰ型问题上的应用 84

3.4 复合型断裂问题 91

3.5 高阶单元和奇异单元 96

3.6 空间中任意线状裂纹的处理 99

第四章 面状裂纹的虚拟裂纹闭合法 101

4.1 面状裂纹的基本计算公式 101

4.2 面状裂纹的哑节点断裂单元 103

4.3 哑节点断裂单元的使用与例题 110

4.4 高阶单元和板壳单元 115

4.5 网格的正交性 118

4.6 空间中任意面状裂纹的处理 121

第五章 若干断裂专题问题 122

5.1 弯折裂纹与界面裂纹 122

5.2 裂纹对冲击载荷的响应 134

5.3 静态裂纹扩展问题 145

5.4 动态运动裂纹问题 153

5.5 疲劳裂纹扩展问题 158

第六章 虚拟裂纹闭合法的应用 161

6.1 复合材料的断裂分析 161

6.2 其他材料的断裂分析 175

6.3 加强构件的断裂分析与评价 180

6.4 动态载荷与循环载荷作用下的断裂响应 192

6.5 温湿效应和热载荷 202

6.6 电子封装与压电材料 204

6.7 杂例 209

参考文献 212