东南大学学报（自然科学版）
東南大學學報（自然科學版）
동남대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY
2013年
4期
849-855
,共7页
Cosserat连续体%应力集中%圆孔%椭圆孔%菱形孔%Hu-Washizu混合交分原理%不可压缩材料
Cosserat連續體%應力集中%圓孔%橢圓孔%蔆形孔%Hu-Washizu混閤交分原理%不可壓縮材料
Cosserat련속체%응력집중%원공%타원공%릉형공%Hu-Washizu혼합교분원리%불가압축재료
Cosserat continuum%stress concentration%circular hole%elliptic hole%rhombic hole%Hu-Washizu mixed variational principle%incompressible mateial
采用四边形四节点和四边形八节点2种Cosserat连续体单元对一般平面应变条件下的圆孔、椭圆孔以及菱形孔的应力集中现象进行了数值模拟.结果表明:当孔口变得尖锐时,应力集中因子与应变梯度显著增大;经典的连续体单元可能会过高估计应力集中因子,而Cosserat连续体单元则可以反映孔口的大应变梯度和微结构的影响,从而弱化应力集中因子.为了模拟接近不可压缩或几乎不可压缩材料的孔口应力集中问题,引入了独立的压力场,并基于Hu-Washizu混合变分原理发展了一个四边形四节点单元u4ω4p.数值结果表明,u4ω4p单元与八节点单元能较好地模拟不可压缩材料中的应力集中现象.此外,鉴于其计算工作量小、不易扭曲等优点,u4ω4p具有更广阔的应用前景.
採用四邊形四節點和四邊形八節點2種Cosserat連續體單元對一般平麵應變條件下的圓孔、橢圓孔以及蔆形孔的應力集中現象進行瞭數值模擬.結果錶明:噹孔口變得尖銳時,應力集中因子與應變梯度顯著增大;經典的連續體單元可能會過高估計應力集中因子,而Cosserat連續體單元則可以反映孔口的大應變梯度和微結構的影響,從而弱化應力集中因子.為瞭模擬接近不可壓縮或幾乎不可壓縮材料的孔口應力集中問題,引入瞭獨立的壓力場,併基于Hu-Washizu混閤變分原理髮展瞭一箇四邊形四節點單元u4ω4p.數值結果錶明,u4ω4p單元與八節點單元能較好地模擬不可壓縮材料中的應力集中現象.此外,鑒于其計算工作量小、不易扭麯等優點,u4ω4p具有更廣闊的應用前景.
채용사변형사절점화사변형팔절점2충Cosserat련속체단원대일반평면응변조건하적원공、타원공이급릉형공적응력집중현상진행료수치모의.결과표명:당공구변득첨예시,응력집중인자여응변제도현저증대;경전적련속체단원가능회과고고계응력집중인자,이Cosserat련속체단원칙가이반영공구적대응변제도화미결구적영향,종이약화응력집중인자.위료모의접근불가압축혹궤호불가압축재료적공구응력집중문제,인입료독립적압력장,병기우Hu-Washizu혼합변분원리발전료일개사변형사절점단원u4ω4p.수치결과표명,u4ω4p단원여팔절점단원능교호지모의불가압축재료중적응력집중현상.차외,감우기계산공작량소、불역뉴곡등우점,u4ω4p구유경엄활적응용전경.
