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采用脱粘本构模型对动态材料失效进行MPM模拟。 (英语) Zbl 1062.74043号

总结:提出了材料破坏的离散本构方程模型的起始准则。将脱粘本构模型与弹性力学相结合,采用数值材料点法(MPM)实现。完整的数值过程用于研究脆性材料的层裂破坏。为了验证数值方法的正确性,推导了正弦脉冲作用下杆的一维解析解。正弦波脉冲导致杆件发生失效的有限区域,而不是正方形或三角形波脉冲所产生的单一平面。这一观察结果可能与冲击钢筋的多个层裂面的实验结果有关。数值方法并不局限于一维问题,因此我们进一步研究了冲击杆在平面应力条件下变形时产生的附加特征。应力波从钢筋侧面的反射导致弯曲和次级层裂表面的出现。

理学硕士:

74兰特 脆性断裂
74兰特 高速断裂
74S30型 固体力学中的其他数值方法(MSC2010)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Armero,F.,局部连续体中局部耗散机制的大尺度建模:应用于速率相关非弹性固体中应变局部化的数值模拟,Mech。粘性摩擦材料。,4, 101-131 (1999)
[2] Armero,F.,《非弹性固体中局部解的表征:软化棒中波传播的分析》,计算。方法应用。机械。工程师,191181-214(2002)·Zbl 1037.74027号
[3] Armero,F。;Garikipati,K.,乘法有限应变塑性中的强不连续性分析及其与固体应变局部化数值模拟的关系,国际固体结构杂志,33,3-5,2863-2885(1996)·Zbl 0924.73084号
[4] Barenblatt,G.I.,脆性断裂期间平衡裂纹的形成;一般观点和假设:轴对称裂纹,J.Appl。数学。机械。,23, 622-636 (1959) ·兹比尔0095.39202
[5] Brara,A。;坎伯德,F。;Klepaczko,J.R。;Mariotti,C.,《高应变率下混凝土受拉的实验和数值研究》,Mech。材料。,33, 33-45 (2001)
[6] 卡马乔,G.T。;Ortiz,M.,脆性材料冲击损伤的计算模型,国际固体结构杂志,33,20-22,2899-2938(1996)·Zbl 0929.74101号
[7] Clos,R。;美国施雷佩尔。;曾克,美国。;Rahmel,T。;Klenk,K。;Mayer,U.,《应力脉冲加载下的裂纹扩展和止裂研究》(Rossmanith,H.P.;Rosakis,A.J.,《材料的动态失效》(1991),Elsevier应用科学:Elsevie应用科学,纽约)
[8] Corigliano,A.,复合材料分层数值分析中界面模型的制定、识别和使用,国际固体结构杂志,30,20,2779-2811(1993)·Zbl 0782.73055号
[9] 科伦·D·R。;希曼,L。;Shockey,D.A.,固体的动态破坏,物理学。众议员,147,253-388(1987)
[10] 德沃金,E。;Cuitino,A.M。;Gioi,G.,有限元,具有位移插值嵌入定位线,对网格大小和变形不敏感,Int.J.Numer。方法工程,30,541-564(1990)·Zbl 0729.73209号
[11] Grady,D.E。;Kipp,M.E.,《岩石冲击断裂的微观力学》,《国际岩石力学杂志》。最小科学和地质力学。文章摘要。,16, 293-302 (1979)
[12] 芬斯特拉,P.H。;德博斯特,R。;Rots,J.G.,裂纹扩容的数值研究。一: 模型和稳定性分析,J.Engrg.Mech。,117, 733-753 (1991)
[13] 芬斯特拉,P.H。;德博斯特,R。;Rots,J.G.,裂纹扩容的数值研究。二: 应用,J.工程机械。,117, 754-769 (1991)
[14] Hillerborg,A。;莫代尔,M。;彼得森,P.-E,《用断裂力学和有限元分析混凝土中的裂缝形成和裂缝扩展》,《水泥与混凝土研究》,6773-782(1976)
[15] 约翰逊·G·R。;Holmquist,T.J.,《承受大应变、高应变率和高压的脆性材料的计算本构模型》(Meyers,E.A.;Murr,L.E.;Staudhammer,K.P.,《材料中的冲击波和高应变率现象》(1992),马塞尔·德克尔:马塞尔·德克尔纽约),1075-1081
[16] 拉尔森,R。;Runesson,K.,基于正则化位移不连续性的元件嵌入定位带,J.工程力学。,122, 5, 402-411 (1996)
[17] Miehe,C。;Schröder,J.,小应变软化弹塑性固体的临界后不连续局部化分析,Arch。申请。机械。,64, 267-285 (1994) ·Zbl 0816.73011号
[18] Needleman,A.,《夹杂物脱粘空穴形核的连续模型》,J.Appl。机械。,54, 525-531 (1987) ·Zbl 0626.73010号
[19] Oliver,J.,通过应变软化本构方程模拟固体力学中的强不连续性。第1部分:基本原理,国际数学家杂志。方法工程,39,3575-3600(1996)·Zbl 0888.73018号
[20] Oliver,J.,通过应变软化本构方程模拟固体力学中的强不连续性。第2部分:数值模拟,国际J·数值。方法工程,39,3601-3623(1996)·Zbl 0888.73018号
[21] Oliver,J.,《关于强不连续运动学和连续本构方程引起的离散本构模型》,Int.J.Solids Structures,37,48-50,7207-7230(2000)·Zbl 0994.74004号
[22] 奥尔蒂斯,M。;Pandolfi,A.,用于模拟三维裂纹扩展的一类内聚元素,国际J·数值。方法工程,441267-1282(1999)·Zbl 0932.74067号
[23] 潘多尔菲,A。;Guduru,P.R。;奥尔蒂斯,M。;Rosakis,A.J.,C300钢动态断裂的三维内聚单元分析和实验,Int.J.Solids Structures,373733-3760(2000)
[24] 普莱纳斯,J。;Elices,M。;几内亚,G.V.,《扩展内聚裂纹》(Baker,G.;Karihaloo,B.L.,《脆性无序材料的断裂:混凝土、岩石和陶瓷》(1995),《E&FN海绵:E&FN海绵伦敦》),51-65
[25] Rajendran,A.M.,《AD85陶瓷在多轴载荷下的冲击行为建模》,《国际冲击工程杂志》,第15期,第749-768页(1994年)
[26] E.D.里迪。;梅洛·F·J。;Guess,T.R.,《模拟复合结构中分层的起始和增长》,《复合结构杂志》,31,812-831(1997)
[27] 施赖耶,H.L。;苏尔斯基,D.L。;Zhou,S.-J.,用材料点法将分层建模为强不连续性,计算。方法应用。机械。工程,191,2483-2507(2002)·Zbl 1054.74070号
[28] 希曼,L。;科伦·D·R。;Murri,W.J.,动态拉伸微破裂和破碎的连续模型,J.Appl。机械。,52, 593-600 (1985)
[29] Shockey,D.A。;科伦·D·R。;希曼,L。;罗森博格,J.T。;Petersen,C.F.,《动态载荷下的岩石破碎》,《国际岩石力学杂志》。科学与地质力学。文章摘要。,11, 303-317 (1974)
[30] Simo,J.C。;奥利弗·J。;Armero,F.,速率相关固体中应变软化引起的强不连续性分析,计算。机械。,12, 277-296 (1993) ·Zbl 0783.73024号
[31] Simo,J.C。;Oliver,J.,《固体应变软化分析和模拟的新方法》,(Bazant,Z.P.等,《准脆性材料的断裂和损伤》(1994),布拉格研讨会
[32] Sulsky博士。;陈,Z。;Schreyer,H.L.,历史相关材料的粒子方法,计算。应用程序中的方法。机械。工程,118179-196(1994)·Zbl 0851.73078号
[33] 苏尔斯基,D。;Schreyer,H.L.,材料点法的轴对称形式及其在镦粗和泰勒冲击问题中的应用,计算。方法应用。机械。工程,139,1-4,409-429(1996)·兹比尔0918.73332
[34] 苏尔斯基,D。;周世杰。;Schreyer,H.L.,颗粒-细胞方法在固体力学中的应用,计算。物理学。社区。,87, 1&2, 236-252 (1995) ·Zbl 0918.73334号
[35] Walter,J.(编辑),1992年。《末端弹道仿真的材料建模》,技术报告BRL-TR-3392,美国陆军弹道研究实验室,马里兰州;Walter,J.(编辑),1992年。终端弹道仿真的材料建模,技术报告BRL-TR-3392,美国陆军弹道研究实验室,马里兰州
[36] 威尔斯,G.N。;Sluys,L.J.,《嵌入不连续性在软化固体中的应用》,断裂力学工程。,65, 263-281 (2000)
[37] 威尔斯,G.N。;Sluys,L.J.,脆性断裂的三维嵌入不连续性模型,国际固体结构杂志,38,5,897-913(2000)·Zbl 1004.74065号
[38] Zukas,J.A.,《冲击动力学》(1982),威利出版社:威利纽约
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