基于扩展有限元法的裂尖场精度研究

扩展有限元方法基于单元分解的基本思想，通过引入位移加强函数来表征裂纹的不连续性和裂尖的奇异性。在裂尖加强单元与常规单元之间有一层混合单元，当对裂尖特定区域进行加强时，混合单元个数相应增加，混合单元个数与计算精度存在一定联系。本文提出一种正方形裂尖加强区域的选择方式，可得到较单个加强和圆形加强精度更高、更稳定的计算结果。对于不同长度的裂纹，表征裂尖场奇异性所需的裂尖加强范围存在较大差异，以正方形裂尖加强方式进行计算，得到了不同裂纹长度下最优的加强尺寸