含裂纹压电材料的Cell-Based光滑扩展有限元法

编号 zgly0001530244

文献类型 期刊论文

文献题名 含裂纹压电材料的Cell-Based光滑扩展有限元法

作者 周立明  蔡斌  孟广伟  郭学东 

作者单位 吉林大学机械科学与工程学院  吉林建筑大学土木工程学院 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2016年04期

年份 2016 

分类号 TB34 

关键词 压电材料  裂纹  机电耦合  Cell-Based光滑扩展有限元法  正则强度因子 

文摘内容 为精确而有效地求解机电耦合作用下含裂纹压电材料的断裂参数,首先,通过将复势函数法、扩展有限元法和光滑梯度技术引入到含裂纹压电材料的断裂机理问题中,提出了含裂纹压电材料的Cell-Based光滑扩展有限元法;然后,对含中心裂纹的压电材料强度因子进行了模拟,并将模拟结果与扩展有限元法和有限元法的计算结果进行了对比。数值算例结果表明:Cell-Based光滑扩展有限元法兼具扩展有限元法和光滑有限元法的特点,不仅单元网格与裂纹面相互独立,且裂尖处单元不需精密划分,与此同时,Cell-Based光滑扩展有限元法还具有形函数简单且不需求导、对网格质量要求低且求解精度高等优点。所得结论表明Cell-Based光滑扩展有限元法是压电材料断裂分析的有效数值方法。