断裂与损伤的模拟方法

第1章断裂力学的基本概念
1.1断裂力学概述
1.2材料的断裂机制
1.3线性弹性断裂力学
1.3.1断裂模式
1.3.2应力强度因子
1.3.3裂纹尖端的渐进解
1.3.4裂纹尖端的奇异性
1.3.5双参数断裂力学
1.3.6关于断裂韧性的一些讨论
1.3.7裂纹扩展的稳定性
1.3.8小范围屈服
1.3.9断裂力学中的能量考虑
1.4非线性断裂力学
1.4.1J积分
1.4.2裂纹尖端张开位移
1.4.3关于HRR场的一些讨论
1.4.4裂纹尖端的J主导性
1.4.5过渡缺陷尺寸
1.5混合模式断裂
1.6界面断裂力学 第2章裂纹显式建模和模拟
2.1裂纹建模技术概述
2.1.1裂纹显式建模的两种方式
2.1.2裂纹尖端附近的网格要求
2.1.3小应变分析中裂纹尖端的奇异性
2.2二维空间中的尖锐裂纹的建模方法
2.2.1二维板中的倾斜裂纹建模
2.2.2二阶四边形单元模拟裂纹尖端奇异性
2.2.3裂纹尖端网格的周向分辨率
2.2.4一阶四边形单元模拟裂纹尖端奇异性
2.3三维尖锐裂纹的建模方法
2.3.1三维空间裂纹的尖端奇异性建模
2.3.2半无限大空间中的锥形裂纹建模
2.4裂纹尖端的有限应变分析
2.4.1有限应变分析
2.4.2钝口裂纹的几何模拟
2.5裂纹的对称性
2.6裂纹三维扫掠网格的局限性 第3章围道积分及其计算
3.1围道积分的计算概述
3.1.1J积分的域表示方法
3.1.2无限大空间中的硬币形裂纹
3.1.3紧凑型拉伸试样模拟
3.2围道积分计算中的节点法向
3.2.1尖锐弯曲的裂纹
3.2.2钝裂纹和缺口
3.3多个裂纹尖端的J积分
3.4壳体中的穿透性裂纹
3.4.1轴向载荷下的周向贯穿裂纹
3.4.2内压封闭式管道的周向贯穿裂纹
3.5混合模式断裂
3.6材料不连续
3.7弹塑性材料的数值计算 第4章损伤与失效模拟
4.1渐进损伤和失效概述
4.2韧性金属的损伤失效模拟
4.3韧性金属的损伤起始准则
4.3.1延性损伤起始准则
4.3.2剪切损伤起始准则
4.3.3考虑损伤起始的铝制圆管轴向压缩
4.4损伤演化准则
4.4.1基于位移的损伤演化准则
4.4.2基于能量的损伤演化准则
4.4.3考虑损伤演化的铝制圆管轴向压缩
4.4.4铝制圆管的扭转撕裂模拟
4.5单元删除法
4.5.1在完全退化之前移除失效的单元
4.5.2单元删除相关的输出变量
4.5.3金属板的切削模拟
4.6纤维增强复合材料中的损伤
4.6.1纤维增强复合材料损伤模拟的关键步骤
4.6.2纤维增强复合材料损伤相关的输出变量
4.6.3含有钝缺口的纤维金属层压板的分析 第5章内聚力区模型
5.1内聚力区模型概述
5.1.1内聚力单元
5.1.2内聚力表面
5.2基于单元的内聚力区模型
5.2.1内聚力单元技术
5.2.2内聚力单元的本构模型
5.2.3内聚力单元的黏性正则化
5.2.4内聚力单元的建模技术
5.2.5对称平面上的内聚力单元
5.2.6批量嵌入内聚力单元
5.2.7多重分层问题模拟
5.3基于表面的内聚力区模型
5.3.1内聚力表面模型的建立方法
5.3.2控制应用内聚力行为的节点
5.3.3使用内聚力表面模拟双悬臂梁问题
5.4基于单元与表面的内聚力行为的比较 第6章虚拟裂纹闭合技术
6.1虚拟裂纹闭合技术概述
6.2基于线性弹性力学理论的虚拟裂纹闭合技术
6.3虚拟裂纹闭合技术模拟双悬臂梁问题
6.4虚拟裂纹闭合技术模拟压缩屈曲/分层问题
6.5使用虚拟裂纹闭合技术的注意事项
6.6虚拟裂纹闭合技术与内聚力行为的比较 第7章应力强度因子的计算方法
7.1有限宽中心直裂纹板及其闭合解
7.2应力外推法
7.3位移外推法
7.4等效积分区域法
7.5虚拟裂纹法
7.5.1全域虚拟裂纹扩展法
7.5.2局部虚拟裂纹扩展法
7.5.3虚拟裂纹闭合法
7.6相互作用积分法
7.7计算J积分和应力强度因子的插件 第8章扩展有限单元法
8.1扩展有限单元法的基本概念
8.1.1扩展有限元法的位移插值法
8.1.2虚拟节点法
8.1.3水平集方法
8.2扩展有限元法中损伤模型的建立
8.2.1损伤起始准则
8.2.2损伤演化准则
8.2.3损伤稳定化条件
8.3创建扩展有限元法裂纹扩展模型
8.3.1依赖于分析步的扩充激活
8.3.2和扩展有限元法相关的输出量和后处理
8.4几个典型的扩展有限元法分析实例
8.4.1带孔方板中裂纹的萌生和扩展
8.4.2混合模式加载下裂纹的扩展
8.4.3多簇水力裂缝同步扩展的模拟
8.5扩展有限元法模拟断裂的技巧
8.6扩展有限元法的局限性 第9章断裂相场法
9.1断裂相场法的基本概念
9.2热弹塑性相场法模型
9.2.1热弹塑性损伤模型
9.2.2自由能及其分解
9.2.3控制方程
9.2.4相场演化的速率依赖形式
9.3断裂参数标定
9.3.1单元测试
9.3.2纯剪切试验模拟及参数标定
9.4典型实例
9.4.1绝热剪切带向裂纹的转化
9.4.2自组织绝热剪切带的演化 参考文献