扩展有限元法及其在结构开裂研究中的应用.pdf

* 扩展有限元法及其在结构开裂研究中的应用 杨 怡 雷志鹏 王玉爽 董文奇 ( ， 510640) 华南理工大学土木与交通学院 广州 : (XFEM) ， 摘 要 扩展有限元法 是基于单位分解法思想 在传统有限元法基础上提出来的一种用来解决 、 、 。 ， ，XFEM 裂纹 夹杂 空隙等不连续问题的方法 由于其摆脱了网格依赖性 及强大的适用性 在结构的开裂和 。 ， 裂纹扩展的数值研究方面得到快速的发展 对扩展有限元法在混凝土结构数值分析中的应用进行了总结 、 、 简述了单位分解思想 扩展有限元的位移模式 水平集法以及扩展有限元法应用在混凝土中所采用的裂缝模 ， XFEM 、 、 型 然后分别介绍了 在细观层面上研究混凝土开裂 混凝土的断裂韧性和破坏过程 混凝土不同的裂 ， 。 缝形式这三个方面的研究进展 并对其研究前景进行了展望 : ; ; ; 关键词 扩展有限元法 混凝土结构 裂缝 数值分析 A ＲEVIEW OF THE EXTENDED FINITE ELEMENT METHOD AND ITS APPLICATIONS IN STＲUCTUＲAL CＲACKING ANALYSIS Yang Yi Lei Zhipeng Wang Yushuang Dong Wenqi (School of Civil Engineering and Transportation ，South China University of Technology ，Guangzhou 510640 ，China) Abstract :The extended finite element ，which is based on the partition of unity method combined with conventional finite element method ，is an approach to solve the discrete problems including cracks ，inclusions and voids． Because of its mesh independence and suitability ，this method is developing rapidly in the numerical simulation study of structural cracking problem． This paper reviews applications of XFEM in numerical analysis of concrete structures ， and briefly introduces the partition of unity finite element method ，the displacement mode of XFEM ，the level set method and c