matlab编写的扩张有限元

资 源 简 介

matlab编写的扩张有限元

详 情 说 明

扩张有限元（XFEM）是一种在传统有限元方法基础上发展起来的先进数值模拟技术，尤其适用于处理裂纹扩展等不连续问题。Matthew Pais开发的MATLAB程序实现了这一方法，为裂纹扩展分析提供了高效的计算工具。

该程序的核心在于通过引入额外的自由度来模拟裂纹的存在和扩展，而无需对网格进行重新划分。这种方法的优势在于能够准确捕捉裂纹尖端附近的奇异场，同时保持计算效率。程序通过水平集方法描述裂纹几何，并结合富集函数处理位移场的不连续性。

对于裂纹扩展的模拟，程序实现了基于应力强度因子的判据来确定裂纹扩展方向，并采用逐步更新的方式跟踪裂纹路径。这一过程充分考虑了材料的断裂特性，为工程应用中的损伤评估提供了可靠依据。

MATLAB的矩阵运算能力使得该程序在保持算法清晰性的同时，也能处理相对复杂的裂纹问题。通过适当修改参数，用户可以将其应用于不同材料和加载条件下的断裂分析，为研究人员提供了一个便捷的数值实验平台。