基于拓展有限元的应力强度因子方法研究

应用三维有限单元法计算应力强度因子应用三维有限单元法计算应力强度因子摘要描述了两种基于有限单元计算面形裂纹应力强度因子的方法，建议了一种创造三维有限单元网格的途径。

计算方法的精度通过和其它解析解或数值解的比较得到了说明。

关键词应力强度因子有限元损伤容限设计断裂评定无论在损伤容限设计还是在缺陷评定阶段，工程师们需要知道正在分析的构件中裂纹的应力强度因子，因为判断含裂纹构件的断裂，或者计算剩余疲劳寿命大多依赖于这一参量。

因此，在断裂力学发展中，如何求取应力强度因子一直是一个重要的课题。

当前已有许多方法可用来计算应力强度因子，较为典型的有解析法、边界配位法、有限单元法、边界元素法、体力法、权函数法和线弹簧模型。

利用这些方法，大量的应力强度因子解已经获得，已出版的应力强度手册［1］中收编了许多典型的解。

尽管如此，工程师们仍然会感到自己所需要的应力强度因子解很难找到，这是因为要解决的工程问题往往是一些受复杂载荷的构件，包含的裂纹也往往是一些不规则裂纹。

本文简单介绍了两种基于三维有限单元法计算面形裂纹应力强度因子的方法。

有限单元法已经成为工程设计分析领域中一个强有力的计算工具，它能模拟非常复杂的构件。

基于有限元的应力强度因子计算方法，自然也将具有卓越的工程能力。

除了计算方法的介绍以外，还将简单描述一种简化网格的生成方法。

最后提供了一些所得到的典型应力强度因子解，并和大家熟知的解进行了比较，以说明本文所描述的方法的可靠性。

1 计算方法简介图1表示了笔者［2，3］建议的裂纹尖端网格形图1 裂纹前沿单元网格式。

网格由3个半环共12个20节点三维等参单元组成，每个半环有4个单元，其中第一个半环单元的中节点被移至1/4点位置，以模拟裂纹尖端应力和应变场的奇异性［4，5］。

根据线弹性断裂理论［6～8］，裂纹尖端的位移场可表示为u t=0 (3)式中，n和t分别为裂纹前沿的法线方向和切线方向；z为垂直于裂纹平面方向(见图2)；μ为材料剪切模量。

基于有限元法的单边裂纹孔板应力强度因子李岩;张巨伟;刘明岳【摘要】To study the effect of plate length and circular hole radius on the stress intensity factors of the finite width cracked hold-plate under tensile loading. this paper uses ABAQUS finite element simulation software to do the numerical simulation and gives the method which is used to solve the stress intensity factor of the finite width cracked hole-plate.The results show that the plate length, the hole radius and the crack length have great influence on the stress intensity factor of the finite width cracked hole-plate.%为了研究板长、圆孔半径对拉伸载荷作用下的有限宽度平板裂纹尖端应力强度因子的影响,运用ABAQUS有限元仿真软件进行数值模拟,给出了有限宽度带孔单边裂纹平板裂纹尖端应力强度因子求解方法.结果表明,板长、板内圆孔半径和裂纹长度对有限宽度裂纹平板的裂纹应力强度因子有着很大的影响.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】3页(P145-147)【关键词】ABAQUS;有限宽度平板;应力强度因子;裂纹【作者】李岩;张巨伟;刘明岳【作者单位】辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TH1230 引言在工程实践中,有限宽度平板得到了广泛的使用，但由于制造、运输、装配、使用或材料本身等原因使其存在裂纹或孔洞。

基于ABAQUS的货叉三维裂纹应力强度因子有限元分析货叉是一种常用于起重机械的重要零件，承受着大量的动态和静态荷载。

在使用过程中，货叉可能会受到裂纹的影响，从而降低其强度和安全性。

因此，对货叉的裂纹应力强度因子进行分析是非常必要的。

裂纹应力强度因子是评估裂纹尖端应力场的参数，它可以用来判断裂纹的扩展情况以及材料的断裂行为。

基于ABAQUS的有限元分析可以用来计算货叉在裂纹尖端处的应力强度因子。

该分析要求以下几个步骤：1. 建立货叉的三维有限元模型：模型要包括真实的几何形状和材料性质。

可以使用ABAQUS提供的建模工具，如Part模块和Assembly模块，来构建模型。

此外，还需考虑货叉的边界条件和加载方式。

2.设置裂纹：在模型中引入裂纹，它可以是表面裂纹或体内裂纹。

可以使用ABAQUS提供的功能来创建裂纹和裂纹前沿。

3.划分网格：为了计算裂纹应力强度因子，需要划分网格并分配单元类型和单元属性。

合理的网格划分可以提高计算精度和效率。

4.应用荷载：根据实际情况，在模型中施加与实际工作状况相对应的荷载。

荷载类型可以包括静态荷载、动态荷载或者其他较为复杂的荷载。

5.运行分析：设置好所有必要的计算参数后，可以运行分析并计算货叉的裂纹应力强度因子。

6.结果分析：根据计算结果，可以评估货叉中裂纹的状态和扩展情况。

一般来说，如果裂纹应力强度因子超过了材料的断裂韧性，则裂纹有可能扩展，从而降低货叉的强度和安全性。

在进行有限元分析时，需要注意模型的合理性和准确性。

同时，还应考虑到材料的非线性特性和可能的影响因素，以获得较为准确的分析结果。

总之，基于ABAQUS的货叉三维裂纹应力强度因子有限元分析可以用来评估货叉中裂纹的状态和扩展情况，为提高货叉的安全性和可靠性提供科学依据。

求解双材料界面裂纹应力强度因子的扩展有限元法扩展有限元法求解双材料界面裂纹应力强度因子（SIF）：双材料界面裂纹应力强度因子(SIF)的求解是现代力学分析中的一个重要主题，如何准确地测量它，以更好地反应有关质量的数据，是许多行业的工程实践和研究人员所关注的问题。

有限元方法是获取精确结果的一种常用方法，但其计算复杂性和运算时间在实际工程中往往不足以满足计算的要求，因此建立一种可以更快更准确地求解双材料界面裂纹应力强度因子的扩展有限元方法，能够更好地满足工程和研究的需求。

扩展有限元法是一种结合有限元方法和统计学分析的数值计算方法。

它把物理参量映射到统计参量，以单映射、双映射、多映射等多种方法求解双质结构界面裂纹的SIF，将复杂的物理参量转换为容易推导并能够快速计算的统计参量。

为改进有限元方法以及扩展有限元方法的计算精度，可以设计一种计算改进技术。

该技术基于一种动态耦合的计算方法，能够比传统的有限元方法和扩展有限元方法更加准确和快速地求解双质结构界面裂纹的SIF。

该技术不仅改变了传统的计算方法的先进性，而且能够实现低成本、高效率的计算，为工程实践和研究奠定了良好的基础。

扩展有限元法求解双材料界面裂纹应力强度因子以及其计算改进技术，将为工程实践和研究共同提供有价值的参考，从而有助于更好地评估双质结构界面裂纹的强度和稳定性。

它还可以作为双质结构设计中有关静力强度的参考，为工程设计和实施提供基础性的参考指导，促进工程安全可靠。

扩展有限元法是一种准确、有效、结果可靠的技术，可以较好地满足工程要求，准确评估双质结构界面裂纹的强度和稳定性。

此外，采用计算改进技术，可以有效提高求解双质结构界面裂纹应力强度因子的准确性和可靠性，为工程设计提供参考指导，促进工程的安全可靠性。

有限元法在应力强度因子计算中的应用本文构建了含裂纹平板的二位1/4模型及三维1/2模型，分别用于计算张开型、滑移型和撕开型裂纹尖端应力强度因子。

有限元分析的结果在误差范围内可以较好地与解读解吻合。

计算结果表明，裂纹周向单元的划分会严重影响有限元计算的结果，三维模型沿厚度方向提高划分密度可以有效提高计算精度。

1前言项目分析中，材料中的裂纹会对结构可靠性带来很大的影响。

历史上有很多航空航天事故、建筑事故都是因为裂纹引起的断裂导致结构失效的。

为了检验结构是否能够一般用于判断裂纹是否延伸的重要判据就是应力强度因子K<Stress Intensity Factor，SIF）。

对于任何材料，其应力强度因子极限K C只与材料本身的属性有关，而和裂纹尺寸、裂纹周围应力强度无关。

在具体的项目分析中，评估含裂纹结构稳定性，只需要计算含裂纹结构在要求的工况下的裂纹尖端应力强度因子K值，若K>Kc，则裂纹会发生扩展，导致结构失效。

具体工况下，应力强度因子K的计算可以通过多种方法完成。

弹性力学给出了三种基本断裂模式<分别为张开型、滑移型和撕开型，见图1）的应力强度因子解读解。

但是对于一般几何结构而言，求解读解的复杂程度会随结构的复杂程度成倍增加，很多情况甚至无法求出解读解。

有限单元法及边界元法可以用于具有复杂几何结构的含裂纹模型分析。

有限单元法中，经常使用的方法包括1/4节点位移法和J积分法。

本文使用有限元法建立裂纹的二维、三维模型，分别求解I型、II型和III型裂纹的应力强度因子，并对有限元法求解应力强度因子的精确性进行分析。

FFF<a） <b） <c）图1张开型<a）、滑移型<b）和撕开型<c）裂纹的受力状态2有限元法求解应力强度因子理论分析有限元法求解应力强度因子的方法包括1/4节点法、J积分法等方法，其中，J积分法计算应力强度因子时的计算过程较为繁杂，不便于多次重复求解分析，因此本文选择1/4节点法计算裂纹尖端应力强度因子K值。

三维复合型裂纹应力强度因子有限元分析的开题报告一、选题背景在工程领域中，裂纹是不可避免的现象。

裂纹的发生与扩展会对材料的使用性能和寿命造成严重影响，因而裂纹的研究一直以来是工程力学领域的热点之一。

裂纹的应力强度因子是一种描述裂纹扩展的物理量，其大小与裂纹尺寸和应力场有关。

因此，精确计算裂纹的应力强度因子是进行裂纹扩展预测和材料寿命预测的基础。

有限元方法是裂纹应力强度因子计算中常用的数值方法之一。

近年来，基于有限元方法的裂纹应力强度因子计算已经取得了很大的进展。

然而，传统的有限元方法只能计算二维裂纹的应力强度因子，而在实际工程问题中，三维复合型裂纹的出现更为普遍，因此需要开发一种方法，能够精确计算三维复合型裂纹的应力强度因子。

二、研究内容本课题的研究内容主要是针对三维复合型裂纹的应力强度因子计算进行研究。

具体工作包括以下几个方面：1. 建立三维复合型裂纹的有限元模型本课题首先需要建立三维复合型裂纹的有限元模型。

由于三维复合型裂纹的形状比较复杂，因此需要对模型进行合理的划分，以便进行有限元计算。

2. 开发三维裂纹应力强度因子计算程序在三维复合型裂纹有限元模型建立完成之后，需要开发计算程序，能够准确地计算裂纹的应力强度因子。

该程序需要考虑裂纹的大小、形状和位置等因素，以便给出准确的应力强度因子计算结果。

3. 与实验结果进行对比和验证为了验证三维裂纹应力强度因子计算程序的准确性和可靠性，本课题还将进行实验，得到实验数据，并将实验结果与程序计算结果进行对比和验证。

三、研究意义本课题的研究意义主要体现在以下两个方面：1. 拓展应力强度因子计算范围传统的有限元方法只能计算二维裂纹的应力强度因子，而开发精确计算三维复合型裂纹的应力强度因子的方法，将有助于更为准确地预测裂纹的扩展情况，从而延长材料的使用寿命。

2. 提高工程应用价值开发精确计算三维复合型裂纹的应力强度因子的方法，将为材料疲劳故障预测、裂纹控制和材料设计等领域提供有力支持，具有重要的工程应用价值。

扩展有限元法求解应力强度因子茹忠亮;申崴【摘要】在常规有限元单元形函数中加入模拟裂纹不连续位移场的跳跃函数，在裂纹尖端构造反映位移场奇异性的裂尖增强函数，采用相互作用积分法求得裂尖应力强度因子．算例结果表明，扩展有限元方法在分析断裂力学问题时具有计算精度高，对有限元网格依赖性小，操作简便等优点．%Based on the traditional finite element shape functions, Heaviside functions were introduced to simulate the discontinuity in the displacement field of a crack, and the near crack tip enrichment functions were constructed to represent the near tip asymptotic field, an interaction integral method was adopted to calculate the stress intensity factors. The results show that the extended finite element method has high precision in the analysis of fracture mechanics problems, and that the crack location was independent of the FEM mesh, which provides a simple and efficient treatment of cracks.【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(031)004【总页数】5页(P459-463)【关键词】断裂力学;裂纹;扩展有限元;应力强度因子【作者】茹忠亮;申崴【作者单位】河南理工大学土木工程学院,河南焦作454000;河南理工大学土木工程学院,河南焦作454000【正文语种】中文【中图分类】TV3130 引言应力强度因子是表征外力作用下弹性体裂纹尖端附近应力场强度的一个重要参量，是判断裂纹是否进入失稳状态的重要指标．计算应力强度因子的方法有解析法和数值法，其中解析法包括复变函数法、积分变换法、权函数法等，这些方法仅能对边界条件简单的问题进行求解，而工程中应用更为广泛的是边界元法、有限单元法等数值算法．Irwin首先提出了I型裂纹尖端局部应变能积分公式，并研究了有限元数值算法[1]；Rybicki假设虚拟裂纹后面的张开位移与实际裂纹尖端前面位移近似相等，提出了虚拟闭合裂纹法[2]；Raju采用高阶单元和奇异单元对裂纹尖端位移场进行模拟，并对I型裂纹强度因子进行了计算[3]；Xie采用哑结点断裂单元对二维裂纹静态和动态应力强度应子进行了分析[4]．以上研究可知，对于含有裂纹的弹性体，一方面在裂纹面上产生不连续位移场，另一方面在裂纹尖端又会产生应力集中，而采用基于连续介质理论的有限单元法对其进行计算时，通常需要对裂纹尖端网格加密、或引入奇异单元，造成操作复杂、通用性差等不便．Belytschko与Mo⊇s基于单位分解的思想，在有限元位移函数中加入跳跃函数及裂尖增强函数，提出扩展有限元方法[5-6]，成为基于有限元方法解决不连续问题最有效的数值方法[7-10]．本文基于扩展有限元理论，对四边形单元跳跃函数及裂尖增强函数进行分析，结合相互作用积分法对复合型裂纹应力强度应子进行求解，推导出有限元列式，以中心斜裂纹板拉伸问题为例，计算裂尖应力强度因子KI，KII，并与其它方法进行了对比验证．1 扩展有限元基本原理1.1 位移函数如图1所示，在有限元计算网格内嵌入一条裂纹，由断裂力学理论可知，裂纹面两侧位移场不再连续，而出现跳跃变化，同时在裂纹尖端存在着应力、应变集中．为了能够描述裂纹面两侧位移间断，以及裂尖附近位移场的奇异性，Belytschko基于单位分解的思想，在常规有限元的基础上，加入了反映裂纹面的跳跃函数和裂尖增强函数[5].，(1)式中：i为所有结点的集合；j为被裂纹完全贯穿单元的结点集合(图1中‘○’表示)；k为含有裂尖单元的结点集合(图1中‘□’表示)；Ni，Nj，Nk分别为相应结点的形函数，ui，aj，分别为相应结点的位移；H(x)为跳跃函数，反映裂纹面位移的不连续性，且有(2)φα(x)为裂尖增强函数，反映裂尖位移场的奇异性，在以裂纹尖端为原点的极坐标系中φα(r,θ),,θ, θ，(3)其中r,θ为以裂纹尖端为坐标原点的极坐标系．图1中，4结点四边形单元(图1中单元a)常规有限元形函数N1为N1=0.25(1-r)(1-s)，(4)式中：r，s为等参单元局部坐标．形函数N1位移场如图2所示，在单元内位移场连续分布，若裂纹穿过四边形单元的相对边(图1中单元b)，则考虑裂纹两侧位移场的间断性，采用跳跃函数加强后的位移场如图3所示，若裂纹穿过四边形单元的邻边(图1中单元c)，加强后的位移场如图4所示．由图3和4可见，由于裂纹贯穿四边形单元，原来的连续位移场被打破，在裂纹面上形成位移的跳跃，采用H(x)函数加强后，能够对裂纹所造成的位移间断性进行合理的描述．裂尖加强函数φa(r,θ)如图5所示，为一组以裂纹尖端为原点的极坐标函数，并且在θ=±π处，即裂纹面上不连续．通过计算裂纹尖端与裂尖单元加强结点(图1中‘□’表示)的距离r及与裂纹面的夹角θ，代入裂尖加强函数φα(r,θ)，实现对裂尖单元位移场奇异性的模拟．1.2 有限元离散方程与常规有限元类似，将有限元近似位移函数(2)代入虚功方程，可得到离散方程：[k]{d}={f}，(5)式中：[k]为整体刚度矩阵，由单元刚度矩阵(式(6))集成：{d}为结点位移向量；{f}为等移结点截面向量.，(6)Ω (r,s=u,a,b)，(7)式中：为形函数的偏导数，，分别对应常规单元，裂纹贯穿单元和裂尖单元)，具体表示公式为，，(α=1～4)，为结点位移向量{d}中包括常规单元结点、裂纹贯穿单元结点及裂尖单元结点的位移，即{di}={ui,ai,,,,.(8)等效结点荷载向量{f}，由各单元等效结点荷载集合而成．设物体在边界条件下处于平衡状态，Γt,Γu,Γc分别为外力边界、位移边界、裂纹边界，ft,fb分别表示体力和外力．,,,,,，(9)式中，ΓΩ，ΓΩ，ΓΩ.2 相互作用积分求解应力强度因子线弹性断裂力学理论中，关于路径无关积分方法有J积分、L积分、M积分等．文献[11]研究结果表明，对于预先存在的微裂纹形成而引起的系统总能量的变化描述，相互作用积分提供的总能量释放的描述比能量释放率的描述更加自然、合理．对于复合裂纹，J积分与相应的应力强度因子有下列的关系,即，(10)式中E*与杨氏模量E和泊松比v的关系为E*.(11)考虑2种应力状态，状态，,为真实状态，状态,,为辅助状态，以状态2为渐近场，2种状态和的J积分为σ1j-Γ，(12)整理式(12)得J(1+2)=J(1)+J(2)+M(1,2)，(13)其中M(1，2)为状态1、2的相互作用积分M=[Wσ-σσΓ，(14).(15)式(13)可以写成(17)令，，可得到状态1的I型裂纹应力强度因子为.(18)同理令，，得到状态Ⅰ和Ⅱ型裂纹应力强度因子为.(19)3 算例分析中心斜裂纹拉伸板复合型断裂问题为例(图6).设W=2.5 m，h=5.0 m，a=1.0 m，材料参数E=200 GPa，v=0.3．板中心设置倾角θ=45°裂纹，采用本文方法计算裂纹尖端断裂因子KI，KII，并与文献[12]和[13]的虚拟裂纹闭合法计算结果进行比较(表1)．表1 无量纲应力强度因子Tab.1 Non-dimensional stress intensity gene计算方法KIσπaKIIσπa解析法0.571 90.529 0虚拟裂纹闭合法0.561 50.515 6扩展有限元法0.569 20.518 9图7为采用扩展有限元法计算得到裂纹倾角θ=45°时等效应力分布图.由于裂纹的存在，造成位移场不连续，裂纹面两侧应力很小，而在裂纹尖端则产生应力集中；表1对裂尖I型、II型应力强度因子无量纲处理，计算结果比虚拟裂纹法更接近解析解．扩展有限元在计算断裂力学问题时具有较高的计算精度，完全可以满足工程计算要求，同时在建立裂纹模型时，并没有刻意地按照裂纹的走向布置实体单元，只是很简单地在实体单元上设置一条表示裂纹的线段，在处理裂纹问题时更灵活、简便．4 结语扩展有限元通过在传统有限元形函数的基础上增加跳跃函数及渐近位移场函数反映裂纹力学行为，既保留了传统有限元的所有优点，又克服了在裂纹面及裂纹尖端高应力和变形集中区进行高密度网格剖分所带来的困难，结合相互作用积分法对复合型裂纹应力强度因子计算结果表明：裂纹设置与有限元网格不必保持一致，简化了前处理工作；应力强度因子计算结果精度高，为断裂力学数值分析提供了一种可靠的计算方法．参考文献：[1] IRWIN G R. Analysis of stresses and strains near the end of a crack traversing a plate[J]. Journal of Applied Mechanics, 1957, 24(3): 361-364.[2] RYBICKI E F, KANNINEN M F. A finite element calculation of stress intensity factors by a modified crack closure integral[J]. Engineering Fracture Mechanics, 1977, 9(4): 931-938.[3] RAJU I S. Calculation of strain-energy release rates with higher-order and singular finite elements[J]. Engineering Fracture Mechanics，1987,28(3): 251-274.[4] XIE D, SHERRILL B, BIGGERS J. Calculation of transient strain energy release rates under impact loading based on the virtual crack closure technique[J]. International Journal of Impact Engineering, 2007, 34(6): 1047-1060.[5] BELYTSCHKO T, BLACK T. Elastic crack growth in finite elements with minimal remeshing[J]. International Journal for Numerical Method in Engineering, 1999, 45(5): 601-620.N, DOLBOW J, BELYTSCHKO T. A finite element method for crack growth without remeshing[J]. International Journal for Numerical Method in Engineering，1999, 46(1): 131-150 .[7] 茹忠亮,朱传锐,赵洪波.基于水平集算法的扩展有限元方法研究[J].工程力学,2011,28(7):20-25.[8] 茹忠亮,朱传锐,赵洪波.断裂问题的扩展有限元算法研究[J].岩土力学,2011,32(7):2171-2176.[9] 郭历伦,陈忠富,罗景润.扩展有限元方法及应用综述[J].力学季刊,2011,32(4):612-625.[10] 潘坚文,张楚汉,徐艳杰.用改进扩展有限元法研究重力坝强震断裂过程[J].水利学报,2012,43(2):168-174.[11] 王德法,高小云,师俊平.三维固体问题中M积分与总势能变化关系的研究[J].水利与建筑工程学报,2009,3(7):36-38.[12] MURAKAMI Y. Stress Intensity Factors Handbook[M]. New York: Pergamon, 1987.[13] 谢德,钱勤,李长安.断裂力学中的数值计算方法及工程应用[M].北京:科学出版社,2009.。

基于扩展有限元的应力强度因子的位移外推法扩展有限元法（XFEM）是有限元分析方法的一种扩展，主要用于模拟复杂断裂过程中的位移和应力分布。

XFEM可以用于计算应力强度因子（SIF），这是一个用于描述裂缝尖端应力状态的参数。

然而，计算SIF需要大量的计算资源和时间，并且对于大尺度的问题，计算结果也可能不精确。

为了解决这个问题，研究人员提出了一种称为位移外推法的技术，它能够准确快速地计算裂纹尖端的位移场，并从中得出SIF的值。

位移外推法的基本思想是通过在裂纹尖端附近进行位移场外推来估计裂纹尖端的位移场。

外推的基本思路是利用裂纹周围的位移场数据，通过合适的插值方法，在尖端附近构建一个位移场模型。

理论上，如果外推的位移场能够准确地描述尖端附近的位移场，则可以通过该位移场计算裂纹尖端处的SIF。

在位移外推法中，首先需要确定一个合适的位移外推区域，通常该区域是以裂纹尖端为中心的一个圆盘。

接下来，需要确定外推区域内的位移场边界条件，这是通过裂纹附近的位移场数据进行插值得到的。

常用的插值方法有径向基函数插值、距离加权插值等。

然后，根据插值得到的位移场构建一个位移模型，并将其应用于计算裂纹尖端处的SIF。

位移外推法的优点是可以在较小的计算域内获得高精度的位移场数据，并且能够通过这些数据快速准确地计算SIF。

然而，该方法也存在一些限制。

首先，位移外推法的精度依赖于外推区域的选择和位移场数据的精度。

如果外推区域选择不合适或者位移场数据不准确，得到的SIF 结果可能不可靠。

其次，位移外推法需要较为复杂的插值方法和位移模型，这需要一定的数值计算和编程技巧。

总的来说，位移外推法是一种基于扩展有限元的应力强度因子计算方法，它通过外推裂纹附近的位移场来估计裂纹尖端的位移场，并通过位移场计算裂纹尖端处的SIF。

该方法能够在一定程度上加快计算速度并提高计算精度，但也需要考虑外推区域的选择和位移场数据的精度等因素。

未来，随着计算能力的提高和计算方法的改进，位移外推法有望在工程实践中得到更广泛的应用。