界面裂纹结构的疲劳裂纹扩展分析在现实生活中各个工程领域的设计过程和安全评估中起着至关重要的作用。文中提出了一种基于多边形网格的界面裂纹扩展仿真计算方法，充分利用多边形网格，为复杂区域的网格生成提供了更大的灵活性，并在数值结果上获得了更高的精度。首先对多边形网格实现了12个裂纹尖端富集函数来捕获近尖端振荡奇异场，以提高所得结果。当材料界面不连续性由符号距离函数定义时，强不连续性如裂纹面、裂纹尖端可以分别通过希维赛德和渐近裂纹尖端富集函数进行建模。界面裂纹问题的应力强度因子(SIFs)可以通过基于域的相互作用积分方法获得，而疲劳寿命则通过Paris定律来估计。





图1 具有界面边缘裂纹的双材料板的应变和应力场分布





图2 应力强度因子随拉伸荷载的变化

界面裂纹结构的疲劳裂纹扩展分析在现实生活中各个工程领域的设计过程和安全评估中起着至关重要的作用。文中提出了一种基于多边形网格的界面裂纹扩展仿真计算方法，充分利用多边形网格，为复杂区域的网格生成提供了更大的灵活性，并在数值结果上获得了更高的精度。首先对多边形网格实现了12个裂纹尖端富集函数来捕获近尖端振荡奇异场，以提高所得结果。当材料界面不连续性由符号距离函数定义时，强不连续性如裂纹面、裂纹尖端可以分别通过希维赛德和渐近裂纹尖端富集函数进行建模。界面裂纹问题的应力强度因子(SIFs)可以通过基于域的相互作用积分方法获得，而疲劳寿命则通过Paris定律来估计。





图1 具有界面边缘裂纹的双材料板的应变和应力场分布





图2 应力强度因子随拉伸荷载的变化