文章标题：基于扩展有限元法的三维裂纹前缘应力强度因子计算方法
文章作者：薛河1, 王双1, 王正1, 王帅1, 杨宏亮2
关 键 字：断裂力学;扩展有限元法;应力强度因子;网格密度;三维CT试样
文章摘要：为了准确快速获取含缺陷结构材料裂纹前缘的SIF，本文基于扩展有限元法，分别从收敛性、计算精度以及网格尺寸对计算结果的影响角度出发，通过标准CT试样获取三维裂纹前缘SIF，并与传统的围道积分法和公式解析解的计算结果对比分析，得出基于扩展有限元法所获取的三维裂纹前缘SIF变化规律。结果表明：随着网格尺寸的增加，扩展有限元法可以保证足够的收敛性与稳定性；沿厚度方向SIF大小呈逐渐递增再递减对称分布，表明含缺陷结构中的裂纹总是从内部中间开裂；扩展有限元法对网格的依赖程度低，在网格数量与类型选取适当的前提下，使用扩展有限元法得到的SIF计算值与理论值吻合度较高。