扩展有限元方法和水平集理论在裂纹扩展中的应用

针对弹靶裂纹等不连续因素导致常规有限元方法计算量大和结果精度低的问题,设计一种将水平集法和扩展有限元法相结合的方法。以具体的杆弹侵彻实验为依据,采用指数间断函数来表征裂纹对位移的影响,利用水平集理论定义比界面高一维的零水平集函数来表示裂纹界面,建立相应模型并进行数值模拟计算。计算结果显示,该方法能够准确地分析裂纹的扩展,并可生成侵彻过程中不同阶段的侵彻图和等塑性应变图。

扩展有限元法在弹靶侵彻中的应用

应用扩展有限元程序对弹靶撞击和侵彻进行模拟计算,将计算结果与实验结果进行比较,验证扩展有限元方法在处理此类问题时的可靠性和优越性。通过在靶板上预置裂纹与无裂纹靶板进行数值计算比较,说明扩展有限元法能精确地计算出微小裂纹对侵彻结果的细微影响,体现出扩展有限元在处理裂纹问题时的精确性。