脆性材料破坏过程的计算机模拟

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1、国防科学技术大学硕士学位论文脆性材料破坏过程的计算机模拟姓名：孔铁全申请学位级别：硕士专业：力学指导教师：任钧国2002.10.1国防科学搜术大学研究生院学位论文摘要本文对脆性材料的破坏过程进行了计算机模拟，模拟方法为有限元法。本文的工作可分为三大部分：第一部分编制了四叉树法程序，通过它可对平筒结构进行攀元裹教，快速囊动生成矮繁较好敬全四边形单元，著获褥褰敬磊敬擎元傣患霸繁点信息，为有限元计算打下基础；第二部分利用面向对象方法编制了有限元计算程序，在破坏模拟过程中，利用它进行位移、鹿力分析；第三部分对脆性材料的破坏过程进行了模拟

2、e模羧对，破坏准粼露破坏模型懿选择楚两个关键，它霞选铎静楚否得警关系裂模拟结果的好坏。本文根据脆性材料的特性选取了第一强度理论作为破坏准则，并建立了一种适合于脆性材料的破坏模澄，该模型假定在破坏单元的边界处产生一条裂纹，然蓐逶遥在裂纹蟊主熬分布簸萄采弥{}虚蓣产生裂纹时所释放的能蠢。最蜃由诗算聿咒绘黧知识绘出了材料豹破坏形式。对每部分的计算，本文都给出了算例，并对算例结果进行了详细的分析，从而验证了该计算机横拟方法的可行性和程序编筲的正确性。关键词：计算机模拟、脆性材料、有限无法、单元离散、四义树法、破坏准则、破坏模型国防科学技

3、术大学研究生院学位论文鹆S誓t矗C霉ProgressivefailureinbrittlematerialsissimulatedinacomputerinthispapenTheapproachofcomputationalsimulationisthefiniteelementmethod．Thewholeresearchiscombinedbythefollowingthreeparts，Inpartone，aprogramonquadtreemethodiscompiled．Itcallautomaticallygene

4、rateplanarstructureswithall—quadrangular,goodqualityelementsinhighspeed，anditcancreatedatafilesoninformationofelementsandnodes，whichprovidethefoundationforfiniteelementanalysis．Inparttwo，aprogramonfiniteelementcalculationiscompiledbyobject—orientedmethod，Duringthesim

5、ulationoffracture，thedisplacementandstressarecalculatedbytheprogram．Inpartthree，Progressivefailureofbrittlematerialsissimulated．Thechoiceoffailurecriterionandfailuremodelareimportant，becausetheycanaffecttheresultofsimulation．Inthispaper,the盘ststrengththeoryischoosen鑫

6、sthefailurecriterionduetothecharacteristicofbrittlematerials，andafailuremodelisdeveloped．Themodelsupposestoproduceacrackalongtheedgeofdestroyedelement，andanevenforceisexertedtomakeupfortheenergythatisreleaSedwhenthecrackarepresumedtoproduce．Finally,thefailureshapeisg

7、ivenbycomputeracyondrawing．Examplesarepresentedandanalyzedineverypart．TheyindicatethatitispossibletosimulatetheprogressivefractureofbrittlematerialsusingacomputerandtheprogramsaretestedtObecorrect．薹(eywords：computationalsimulation，brittlematerials，finiteelementmethod

8、，quadtreemethod，failureentenon，failuremodel独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果．尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写过的研究成果