【技术实现步骤摘要】
一种提取非均匀材料混合型弥散裂纹尖端参量的数值方法
[0001]本专利技术属于计算机模拟
，涉及一种非均匀材料断裂问题求解方法，具体涉及一种提取非均匀材料混合型弥散裂纹尖端参量的数值方法。
技术介绍
[0002]航空航天等国民经济诸多领域应用广泛的非均匀材料常常面临十分复杂的服役工况。在复杂载荷工况下，非均匀材料内部出现的混合型裂纹是限制其服役性能的关键因素之一。相较于传统的断裂力学方法，断裂相场法采用有限宽度的弥散裂纹模型，可以刻化裂纹形核以及复杂载荷工况下的裂纹扩展行为，在研究复杂载荷工况下非均匀材料的混合型断裂问题方面具有显著优势。
[0003]然而，由于弥散裂纹的尖端无法被精确定位，现有的断裂相场法难以对复杂载荷工况下混合型弥散裂纹尖端参量进行有效提取，因此，亟待提出一种能够有效提取非均匀材料混合型弥散裂纹尖端参量的数值方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种提取非均匀材料混合型弥散裂纹尖端参量的数值方法，通过引入相场相关变量，推导非均匀材料混合型弥散裂纹的J积分表达...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提取非均匀材料混合型弥散裂纹尖端参量的数值方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一：引入断裂相场模型的相场变量d，推导非均匀材料混合型弥散裂纹J积分满足积分区域无关性的充要条件，确定具有积分区域无关性的非均匀材料混合型弥散裂纹J积分表达式以及相应的有限元离散格式；步骤二：借助有限元软件，建立含有混合型弥散裂纹的有限元模型并划分有限元网格，对混合型弥散裂纹尖端附近区域进行网格细化，定义边界条件、混合型载荷信息和材料属性信息；步骤三：针对步骤二建立的混合型弥散裂纹有限元模型，采用牛顿
‑
拉普森方法求解断裂相场模型非线性控制方程，输出载荷、位移、应力、应变和相场分布信息；步骤四：根据步骤一的非均匀材料混合型弥散裂纹J积分的有限元离散格式，基于步骤三的有限元计算结果求解混合型弥散裂纹尖端参量—混合型应力强度因子K
I
和K
II
。2.根据权利要求1所述的提取非均匀材料混合型弥散裂纹尖端参量的数值方法，其特征在于所述步骤一中，具有积分区域无关性的非均匀材料混合型弥散裂纹J积分表达式为：具有积分区域无关性的非均匀材料混合型弥散裂...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯，闫佳，李宇琨，果立成，葛皓，郝留磊，于红军，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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