华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (4): 77-84,90.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2014.04.012
蒋正文 沈孔健 万水
Jiang Zheng- wen Shen Kong- jian Wan Shui
摘要: 为对功能梯度材料( FGM) 板进行断裂力学分析,提出了施加温度场建立 FGM 板分层线性离散模型的方法.采用该方法、梯度有限元法和常规有限元法对 FGM 板的应力场和位移场进行对比分析,结果表明该方法简便可行.在所提方法的基础上,采用扩展有限元法求解含裂纹 FGM 板的位移场,再利用位移外推法计算裂纹尖端的应力强度因子,通过上述方法对不同材料梯度参数、裂纹尺寸、裂纹倾斜角的 FGM 板裂纹尖端应力强度因子进行数值模拟.计算结果表明,合理地选择 FGM 板的梯度参数并控制裂纹尺寸能有效降低裂纹尖端应力强度因子.所提出的方法可推广应用于材料梯度分布为任意连续变化的 FGM 板断裂力学分析.