基于XFEM的三维疲劳裂纹扩展与应力强度因子分析

"本章小结-c++ gui qt4编程（第二版）电子书pdf" 这篇硕士论文的主题聚焦于基于 XFEM（Extended Finite Element Method）的应力强度因子和疲劳裂纹扩展分析，由兰州理工大学的李凤翔撰写，指导教师为李有堂教授，属于机械制造及其自动化专业的抗疲劳设计方向。论文主要探讨了XFEM在处理复杂三维裂纹扩展问题中的应用，并通过ABAQUS软件进行了数值模拟。 XFEM是一种用于模拟裂纹问题的高级数值方法，它扩展了传统有限元方法的能力，特别适用于处理裂纹的动态扩展和复杂几何形状。在第一部分，论文回顾了XFEM的国内外研究进展，指出尽管XFEM在处理静态裂纹方面已取得一定成果，但针对动态裂纹扩展的研究仍处于初级阶段。作者旨在通过对XFEM的改进，提升其在三维动态裂纹分析中的准确性和实用性。 第二章详细阐述了XFEM的基本理论，包括与传统数值方法的比较，突出了XFEM在处理复杂三维问题上的优势。此外，论文提出了改进XFEM的方法，通过引入虚拟裂纹的概念，改进局部区域处理以更好地追踪裂纹扩展。 第三章集中讨论了使用改进的XFEM计算应力强度因子的方法，并探讨了这种方法在疲劳裂纹分析中的应用。应力强度因子是评估裂纹稳定性的重要指标，该章节可能涉及如何通过改进的XFEM来精确计算这一关键参数。 第四章则进入实际应用阶段，使用改进的XFEM模拟了三维动态斜裂纹的扩展过程，分析了影响扩展路径的各种因素。此外，论文还仿真了一级传动斜齿轮齿根处的裂纹扩展情况，这在工程实践中具有重要意义，因为齿轮裂纹可能导致严重的设备故障。 最后的第五章总结了整个研究，回顾了论文的主要发现，并对未来的研究方向进行了展望。作者可能讨论了XFEM在疲劳裂纹扩展分析领域的潜力，以及需要进一步探索的问题。 这篇论文不仅提供了XFEM的理论基础，还展示了其在实际工程问题中的应用，对于理解和改进裂纹扩展分析的数值方法具有重要价值。