三维有限单元法计算裂纹应力强度因子的方法一四分之一点位移法.doc

两种基于三维有限单元法计算裂纹应力强度因子的方法。 根据线弹性断裂理论，裂纹尖端的位移场可表示为 (式.1) (式.2) (式.3) 式中，n和t分别为裂纹前沿的法线方向和切线方向；z为垂直于裂纹平面方向；μ为材料剪切模量。 1/4点位移法 根据式(式.2)，若裂纹表面上(θ=180°)某一点的垂直于裂纹平面的位移已知，那么应力强度因子 　 (式.4) 用从有限单元法求出的1/4点位移求应力强度因子的方法即为1/4点位移法，即 　　 (式.5) 显然这一方法很简单，但要求裂纹尖端附近的应力应变场能较好地被模拟。图.1是典型的1/4点位移法的计算网格。 图.1 典型的1/4点位移法的计算网格