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本书对扩展有限单元法的理论、应用和程序进行了较为详尽的论述。全书共分9章，包括4部分内容。第1部分(第1章~第3章)系统地综述扩展有限单元法理论的研究进展和主要应用，简述扩展有限单元法理论的基础知识(水平集法和线弹性断裂力学基础) ;第2部分(第4章)详细地论述扩展有限单元法的基本理论;第3部分(第5章~第8 章)详细介绍扩展有限单元法在教聚裂纹扩展、非均质问题、动态断裂问题和剪切带演化领域中的应用;第4部分(第9章)介绍扩展有限单元法的程序设计，给出主要的程序代码，将有利于读者尽快掌握扩展有限单元法的程序实现，并在此基础上应用该方法解决工程实际问题。

目录

前言

第1章 绪论 1

1.1 扩展有限单元法的产生 1

1.2 扩展有限单元法理论的研究进展 2

1.3 扩展有限单元法的主要应用 6

1.4 扩展有限单元法程序设计及软件开发 10

1.5 与其他相关方法的比较 11

1.6 本书主要内容 11

参考文献 12

第2章 水平集法 23

2.1 表征裂纹 24

2.2 表征孔洞和夹杂 27

参考文献 29

第3章 线弹性断裂力学基础 31

3.1 断裂模式 31

3.2 裂尖场 32

3.3 复合型裂纹的断裂准则 37

3.4 互作用积分法 40

参考文献 44

第4章 扩展有限单元法的基本理论 46

4.1 单位分解法 46

4.2 扩展有限单元法 47

4.3 裂纹附近精度的提高 64

4.4 扩展有限单元法劲度矩阵的条件数 73

4.5 裂纹面接触条件的处理 75

4.6 多裂纹体的扩展有限单元法 84

4.7 其他裂纹问题的扩展有限单元法 92

4.8 裂纹扩展路径的影响因素 95

4.9 三维扩展有限单元法 98

参考文献 106

第5章 黏聚裂纹模型的扩展有限单元法 113

5.1 黏聚裂纹问题的基本方程及弱形式 113

5.2 黏聚区本构关系 114

5.3 黏聚裂纹模型的扩展有限单元法 117

5.4 黏聚裂纹扩展分析算法 120

5.5 数值算例 123

参考文献 125

第6章 非均质问题的扩展有限单元法 127

6.1 夹杂问题的扩展有限单元法 127

6.2 孔洞问题的扩展有限单元法 135

6.3 非均质材料热传导问题的扩展有限单元法 136

6.4 不连续岩体的扩展有限单元法 145

6.5 非均质体开裂分析的扩展有限单元法 152

6.6 V形切口问题的扩展有限单元法 153

参考文献 162

第7章 动态断裂问题的扩展有限单元法 164

7.1 动态扩展有限单元法 164

7.2 动态边界光滑扩展有限单元法 168

7.3 功能梯度压电材料动态断裂分析的扩展有限单元法 178

7.4 压电双材料界面裂纹瞬态动力分析的扩展有限单元法 204

参考文献 214

第8章 剪切带演化的扩展有限单元法 219

8.1 岩土材料剪切带分析的基本理论 219

8.2 模拟剪切带的扩展有限单元法 223

8.3 数值算例 230

参考文献 233

第9章 扩展有限单元法的程序设计 235

9.1 数据输入 235

9.2 加强结点与加强方式和单元类型的确定 236

9.3 整体劲度矩阵的计算 242

9.4 应力强度因子的计算 266

9.5 数值算例 270

参考文献 279

附录A 裂尖加强函数的偏导数 281

A.1 正交各向异性裂尖加强函数 281

A.2 双材料界面裂纹各向同性裂尖加强函数 282

附录B 互作用积分法计算应力强度因子 286

附录C 整体坐标到局部坐标的转换 290

索引 292

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