本文基于裂纹表面单元的节点位移，在扩展有限元法（XFEM）框架内提出了一种新的节点方案来模拟摩擦接触问题。文中系统地阐述了新的节点方案，包括所提出方法的基本原理、耦合库仑摩擦模型。该方法的新颖之处在于，基于三角形网格和网格自适应技术，将节点方案引入到XFEM中，这样可以考虑裂纹表面局部的应力重分布，并且具有在摩擦接触问题的数值模拟中解决锁定现象的优点。数值结果表明，所提出的方法是精确的，可以有效求解摩擦接触裂纹问题。





图1 边缘裂纹板水平位移的收敛解（单位：m）





图2 位移监测点布置示意图

本文基于裂纹表面单元的节点位移，在扩展有限元法（XFEM）框架内提出了一种新的节点方案来模拟摩擦接触问题。文中系统地阐述了新的节点方案，包括所提出方法的基本原理、耦合库仑摩擦模型。该方法的新颖之处在于，基于三角形网格和网格自适应技术，将节点方案引入到XFEM中，这样可以考虑裂纹表面局部的应力重分布，并且具有在摩擦接触问题的数值模拟中解决锁定现象的优点。数值结果表明，所提出的方法是精确的，可以有效求解摩擦接触裂纹问题。





图1 边缘裂纹板水平位移的收敛解（单位：m）





图2 位移监测点布置示意图