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XFEM将非局部微观力学损伤与离散I型内聚断裂耦合。 (英语) Zbl 1442.74196号

总结:开发了一种计算工具来模拟连续损伤过程区内离散断裂的扩展。微裂纹在聚并之前的萌生和扩展由非局部各向异性连续损伤力学(CDM)模型表示,该模型明确计算了裂纹密度。定义了一个损伤阈值来标记裂纹聚并的开始。当达到该阈值时,在网格中插入一个内聚段,用一段离散断裂来替换损伤过程区的一部分。使用扩展有限元法(XFEM)进行离散化,这使得在不预先指定断裂路径的情况下模拟断裂扩展成为可能。针对内聚强度(与损伤阈值相关)和内聚能量释放率建立了严格的校准程序,以确保微观和宏观尺度上耗散的能量平衡。基于XFEM的工具被实现为一个开源的面向对象数值软件包(OOFEM),并用于模拟楔劈裂和三点弯曲试验。结果表明,所提出的数值方法捕获了模式I下的整个失效过程,从非网格扩散损伤区到局部断裂。未来的工作将研究混合型断裂扩展。

MSC公司:

74卢比 脆性损伤
65纳米30 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
74M25型 固体微观力学
74兰特 脆性断裂
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全文: 内政部

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