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Boundary element analysis for cracked functionally graded materials
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AI
DOI：10.1016/j.enganabound.2025.106414.png)
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摘要
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本文提出了一种用于评估二维功能梯度材料（FGM）中应力强度因子（SIF）的边界元法（BEM）新框架。将修正的Erdogan格林函数引入BEM中，用于无限大均质板中受集中力作用的裂纹，从而内在地模拟无牵引力裂纹，无需显式裂纹离散化。通过将材料非均匀性视为等效体力，建立了含裂纹FGM的边界积分方程。将多域技术融入所提出的BEM以处理多裂纹问题，同时采用Houbolt有限差分法（HFDM）进行弹塑性动力学分析中的时间离散化。为避免边界节点与内部单元节点重叠产生的奇异性，采用了半离散九节点四边形单元。通过利用裂纹张开位移（COD）和J积分法计算应力强度因子。给出了若干数值算例，通过与其它代表性数值方法的比较，验证了所提出BEM的精度。
Keyword:
Boundary Element Method
Stress Intensity Factors
Functionally Graded Materials
Crack Analysis
J-integral
