一种考虑界面相物性影响的界面单元法

论文摘要

界面是由复杂的界面相简化而成的,界面破坏实际是界面相材料的破坏。数值计算为了方便,如经典模型和内聚力模型等,都把很薄的界面相作无厚度化处理。导致只能考虑界面的面力,而无法考虑界面相内的应力(平行于界面方向的应力)。使界面失效准则先天性地排除了界面相内部应力的影响,从界面相材料失效机理的角度来看这是不够严谨的。本文将界面相材料等效为一种弹性连续体,由界面本构关系推导得到了一种新的界面单元。该单元具有界面参数易确定、对界面相物性可以进行等效描述等优点。通过商用有限元软件ABAQUS和用户子程序UEL实现了数值分析,并与直接物理模型的数值模拟结果进行对比,证明了本方法的简便及准确性。通过对不同界面相厚度结构的进一步分析,探讨了本文方法的可行范围。

论文目录

• 1 引言
• 2 直接物理模型及完备界面模型
• 3 数值方法
• 4 有限元模拟分析
•   4.1 软/硬界面的应力响应
•   4.2 界面层厚度的影响
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 夏日,许金泉

关键词: 结合材料,界面模型,界面单元,有限元,数值模拟

来源: 计算力学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 力学,材料科学

单位: 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

基金: 国家自然科学基金(11772189)资助项目

分类号: TB301

页码: 569-575

总页数: 7

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