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使用有效的虚拟元素方案对脆性断裂进行相场建模。 (英语) Zbl 1440.74352号

总结:这项工作解决了一个高效的低订单虚元法(VEM)用于各向同性脆性断裂的相场建模。虚拟元素在过去十年中被引入,并应用于固体力学的各种问题。相场方法通过特定的梯度损伤建模,利用断裂力学中的本构项,在纯连续介质中正则化尖锐裂纹表面,参见[C.Miehe公司等,《国际期刊数字》。Methods Eng.83,No.10,1273–1311(2010;Zbl 1202.74014号); 计算。方法应用。机械。工程294、449–485(2015;Zbl 1423.74838号)]. 在本文中,我们提出了一个严格的基于变量的框架,用于小应变弹性固体脆性断裂的相场建模。这里的关键目标是向最近开发的虚拟元素公式的扩展,因为元素中节点数量的灵活选择可以在模拟过程中轻松更改,如[最后一位作者等人,Comput.Mech.58,No.61039-1050(2016;Zbl 1398.74420号); 计算。机械。60,第2期,253-268(2017年;兹比尔1386.74146)]. 为此电位密度用合适的多项式函数表示,而不是计算复杂单元几何的未知形状函数,例如任意凸多边形或凹多边形单元。这项工作的一个重要方面是引入了增量最小化原则,并采用了新的稳定密度对于耦合多场问题。在计算方面整体方案使用软件工具AceFEM公司计算未知量(位移和裂纹相场)的数值实现程序,参见[J.科尔克最后一位作者,有限元方法自动化。查姆:斯普林格(2016;Zbl 1367.74001号)]. 通过典型示例强调了该公式的性能。

理学硕士:

74兰特 脆性断裂
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
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全文: 内政部

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