A new numerical modelling for evaluating the stress intensity factors in 3-D fracture analysis

Cao, Zongjie; Liu, Yongyu

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자료유형: 학술저널

저자정보: Cao, Zongjie (Department of Aviation Mechanical Engineering, Aviation University of Air Force) Liu, Yongyu (Department of Aviation Mechanical Engineering, Aviation University of Air Force)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제43권 제3호

발행연도: 2012.1

수록면: 321 - 336 (16page)

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As an improvement on the isoparametric element method, the derivation presented in this paper is close to that done by Wang (1990) for the 2-D finite element. We extend this idea to solve 3-D crack problems in this paper. A new displacement modelling is constructed with local solutions of three-dimensional cracks and a quasi-compatible isoparametric element for three-dimensional fracture mechanics analysis is presented. The stress intensity factors can be solved directly by means of the present method without any post-processing. A new method for calculating the stress intensity factors of three-dimensional cracks with complex geometries and loads is obtained. Numerical examples are given to demonstrate the validity of the present method. The accuracy of the results obtained by the proposed element is demonstrated by solving several crack problems. The results illustrate that this method not only saves much calculating time but also increases the accuracy of solutions. Because this quasi-compatible finite element of 3-D cracks contains any singularities and easily meets the requirement of compatibility, it can be easily implemented and incorporated into existing finite element codes.

#crack #stress intensity factor #singular element #finite element method

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이 논문의 저자 정보

Cao, Zongjie

소속기관 Aviation University of Air Force, Changchun city of Jilin Province

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 3 이용수 0

Liu, Yongyu

소속기관 Department of Aviation Mechanical Engineering, Aviation University of Air Force

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 0

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