三维热权函数法和多虚拟裂纹扩展技术

热权函数法直接利用温度场与热权函数的乘积的积分来求应力强度因子(SIF)的过渡过程,它可以免除对每一时刻进行热弹性力学有限元或边界元应力分析,计算效率大大提高。本文给出了三维热权函数法的基本方程,并提出了求解三维热权函数法基本方程的多虚拟裂纹扩展法(MVCE法)。在MVCE法中,可以引入无穷多个虚拟裂纹扩展模式;虚拟裂纹扩展模式与应力强度因子的插值直接相联系,所得到的方程组的系数矩阵是一个三对角矩阵,具有良好的计算性能。它对于裂纹前缘SIF分布急剧变化的情况,有良好的数值模拟能力。实例计算表明,MVCE法具有极高的计算效率,并具有很高的计算精度。