文章摘要
方修君,金峰.裂隙水流与混凝土开裂相互作用的耦合模型[J].水利学报,2007,38(12):1466-1474
裂隙水流与混凝土开裂相互作用的耦合模型
Coupling model for interaction between fissure water and cracking in concrete
  
DOI:
中文关键词: 扩展有限元  黏聚裂纹模型  水力劈裂  松散耦合  数值模拟
英文关键词: extended finite element method  cohesive crack model  hydraulic fracture  loose coupling  numerical simulation
基金项目:
作者单位
方修君 清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京 100084 
金峰 清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京 100084 
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中文摘要:
      利用扩展有限元法对裂隙水压作用下混凝土结构的开裂过程进行了模拟,裂纹中的流体运动在立方定理的基础上求解,混凝土开裂力学行为采用了黏聚裂纹模型来描述,采用松散型的耦合方式考虑裂隙水流和开裂结构间的相互作用。推导了在基于虚节点法的扩展有限元法框架下的耦合模型控制方程,通过双层迭代结构进行总体方程求解,对混凝土试件在裂纹水压作用下的开裂过程进行了数值模拟。不同加载速率条件下的计算结果反映的裂纹水压变化规律均与试验相近,结果也说明了扩展有限元法是处理连续-非连续问题的一种有效方法。
英文摘要:
      The fracture process of concrete under the action of water pressure in fissure is studied utilizing the extended finite element method (XFEM). The movement of water is described by cubic Law and the cohesive crack model is used to describe the mechanic behavior of cracking. The governing equations of the fluid solid coupling model are developed in the frame of XFEM. Loose coupling approach a nd the dual iteration structure are adopted in the formulation. The proposed method is applied to simulate the fracture process of concrete specimens under the action of water pressure. Acceptable agreement between the numerical and experimental results is achieved. The numerical application shows XFEM is suitable for treating the problems of continuities discontinuities.
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