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于海涛;陈西卓

考虑加载速率效应的准脆性材料的粘弹性微极周动力学模型。 （英语） Zbl 1506.74040号

计算。方法应用。机械。工程师。 383，文章ID 113897，25 p.（2021）。
摘要：提出了一种粘弹性微极周动力学（VMPD）模型，用于描述考虑加载速率效应的准脆性材料的非线性变形和断裂行为。通过引入键变形率的定义，重新推导了连接材料点的键的控制方程。引入了两个分别对应于键的法向刚度和切向刚度的周动力参数，以确保从所提出的周动力模型获得的应变能与从连续粘弹性力学获得的应变能量一致。提出了一种描述准脆性材料动态渐进断裂的新失效准则。引入损伤函数和键的动态强度来捕捉固体材料的加载速率效应。通过与实验观测结果的比较，验证了所提出的模型。数值算例表明，该模型很好地描述了准脆性材料在不同加载速率下的非线性粘弹性行为，如松弛、软化硬化行为以及混合型断裂。

引用于6文件

MSC公司：

74A70型 周边动力学
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74A35型 极性材料
74D10型 记忆材料的非线性本构方程
74兰特 脆性断裂

关键词：

粘弹性的;加载速率影响;微极周动力学;准脆性材料;裂纹扩展
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{H.Yu}和\textit{X.Chen}，计算。方法应用。机械。工程383，文章ID 113897，25 p.（2021；Zbl 1506.74040）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Bigoni，D.，《脆性粘结材料轴对称压缩中的应变局部化》，《工程分形》。机械。，42, 4, 617-627 (1992)
[2] Ragueneau，F。；多明格斯，N。；Ibrahimbegovic，A.，准脆性材料基于热力学的界面模型：钢筋混凝土结构粘结滑移的应用，计算。方法应用。机械。工程，195，52（2006）·Zbl 1331.74169号
[3] Hao，Y。；郝，H。；Zhang，X.，直接拉伸下高应变率下混凝土材料性能的数值分析，国际冲击工程杂志，39，1，51-62（2012）
[4] Tong，Y。；沈伟（Shen，W.）。；邵，J。；Chen，J.，准脆性材料渐进失效的周动力学理论中的一个新键模型，Eng.Fract。机械。，223，第106767条pp.（2020）
[5] Madenci，E。；Oterkus，S.，《热粘弹性变形的普通基于状态的周动力学》，《工程分形》。机械。，175, 31-45 (2017)
[6] 冯，J。；李伟（Li，W.）。；王，X。；宋，M。；Ren，H。；Li，W.，具有比例效应的速率相关混凝土材料的动态球腔膨胀分析，Int.J.Impact Eng.，84，24-37（2015）
[7] Faria，R。；奥利弗·J。；Cervera，M.，大体积混凝土结构的基于应变的塑性粘损伤模型，国际固体结构杂志。，35, 14, 1533-1558 (1998) ·Zbl 0920.73326号
[8] Cervera，M。；奥利弗·J。；Manzoli，O.，混凝土坝抗震分析的速率相关各向同性损伤模型，Earthq。工程结构。动态。，25, 9, 987-1010 (1996)
[9] Maranini，E。；Yamaguchi，T.，花岗岩三轴压缩行为的非相关粘塑性模型，机械。材料。，33, 5, 283-293 (2001)
[10] Belytschko，T。；Black，T.，最小重网格有限元中的弹性裂纹扩展，国际。J.数字。方法工程，45，5，601-620（1999）·兹比尔0943.74061
[11] Stolarska，M。；肖普，D.L。；Moës，北。；Belytschko，T.，用扩展有限元方法中的水平集模拟裂纹扩展，国际期刊数值。方法工程，51，8，943-960（2001）·Zbl 1022.74049号
[12] Belytschko，T。；Moës，北。；Usui，S。；Parimi，C.，有限元中的任意不连续性，国际。J.数字。方法工程，50，4，993-1013（2001）·Zbl 0981.74062号
[13] 宋，J.H。；Wang，H。；Belytschko，T.，动态断裂有限元方法的比较研究，计算。机械。，42, 2, 239-250 (2008) ·Zbl 1160.74048号
[14] Elices，M.G.G.V。；几内亚，G.V。；J.戈麦斯。；Planas，J.，《内聚带模型：优势、局限和挑战》，《工程分形》。机械。，69, 2, 137-163 (2002)
[15] 塞德尔，G.D。；艾伦·D·H。；赫尔姆斯，K.L.E。；Groves，S.E.，预测粘弹性颗粒增强复合材料损伤演化的模型，机械。材料。，37, 1, 163-178 (2005)
[16] Silling，S.A.，《不连续性和长程力弹性理论的改革》，J.Mech。物理。固体，48,1175-209（2000）·Zbl 0970.74030号
[17] P.A.Cundall，用于模拟块状岩石系统中渐进、大规模运动的计算机模型，载于：《国际岩石力学研讨会论文集》，1971年、1971年。
[18] 波托尼·D·O。；Cundall，P.A.，《岩石的粘结颗粒模型》，国际岩石力学杂志。最小科学。，41, 8, 1329-1364 (2004)
[19] Ostoja-Starzewski，M.，《微观力学中的晶格模型》，应用。机械。修订版，55，1，35-60（2002）·Zbl 1110.74611号
[20] Berendsen，H.J。；Postma，J.V。；范甘斯特伦，W.F。；DiNola，A.R.H.J。；Haak，J.R.，《与外浴耦合的分子动力学》，J.Chem。物理。，81, 8, 3684-3690 (1984)
[21] 姚，C。；姜庆华。；Shao，J.F。；Zhou，C.B.，各向异性准脆性材料损伤和破坏建模的离散方法，《工程分形》。机械。，155102-118（2016）
[22] 赵国富。；尹，Q。；罗素，A.R。；李毅。；Wu，W。；Li，Q.，《关于二维粘结离散元模型的线弹性响应》，国际J·数值。分析。方法地质力学。，43, 1, 166-182 (2019)
[23] Silling，S.A。；Askari，E.，基于固体力学周动力模型的无网格方法，计算。结构。，83, 17-18, 1526-1535 (2005)
[24] Silling，S.A。；Bobaru，F.，膜和纤维的周动力模型，国际非线性力学杂志。，40, 2-3, 395-409 (2005) ·Zbl 1349.74231号
[25] Silling，S.A.，周动力状态线性化理论，《弹性力学杂志》，99，1，85-111（2010）·Zbl 1188.74008号
[26] 马塞克，R.W。；Silling，S.A.，《有限元分析的周动力学》，有限元。分析。设计。，43, 15, 1169-1178 (2007)
[27] 西格斯特尔。；Sau，N。；Silling，S.，混凝土结构的周动力建模，核工程设计。，237, 12-13, 1250-1258 (2007)
[28] Gerstle，W.H。；Sau，N。；Sakhavand，N.，《混凝土结构的周动力计算模拟》，第265、245-264卷（2009年），专门出版物
[29] Yu，H。；陈，X。；Sun，Y.，富含键拉-旋转-剪切耦合效应的准脆性材料的广义键基周动力学模型，计算。方法应用。机械。工程，372，第113405条pp.（2020）·兹比尔1506.74041
[30] 戴安娜，V。；拉布兹，J.F。；Biolzi，L.，《使用微极动力学公式模拟岩石断裂》，《工程分形》。机械。，第106985条pp.（2020）
[31] 朱Q.Z。；Ni，T.，富含键旋转效应的周动力公式，Internat。工程科学杂志。，121, 118-129 (2017) ·Zbl 1423.74072号
[32] 戴安娜，V。；Casolo，S.，具有剪切变形能力的基于键的微孔周动力模型：弹性、破坏特性和初始屈服域，国际固体结构杂志。，160, 201-231 (2019)
[33] 戴安娜，V。；Casolo，S.，《线弹性固体的全正交各向异性微孔周动力学公式》，《国际力学杂志》。科学。，160, 140-155 (2019)
[34] Loehnert，S。；Belytschko，T.，多个微裂纹与宏观裂纹相互作用引起的裂纹屏蔽和放大，Int.J.Fract。，145, 1, 1-8 (2007) ·Zbl 1198.74075号
[35] Shang，L。；Ning，J.G.，冲击荷载下混凝土的动态本构关系，工程力学。，22, 2, 116-119 (2005)
[36] Ning，J.G。；Shang，L。；Sun，Y.，钢筋混凝土在冲击荷载作用下的粘弹性连续损伤模型，主要工程师。，306, 309-314 (2006)
[37] Zhang，Y。；乔，P.，普通基于状态的周动力II型断裂分析的新粘结破坏准则，国际分形杂志。，215, 1-2, 105-128 (2019)
[38] Ren，H。；庄，X。；Rabczuk，T.，弹性固体剪切变形的新周动力学公式，J.Micromech。摩尔物理学。，第1、02条，第1650009页（2016年）
[39] Mazars，J。；Pijaudier-Cabot，G.，混凝土连续损伤理论应用，J.工程力学。，115, 2, 345-365 (1989)
[40] Wu，L。；黄，D。；Xu，Y。；Wang，L.，《冲击荷载下混凝土周动力学中的速率相关动态损伤模型》，国际损伤力学杂志。(2020), 1056789519901162
[41] 德贝顿（de Beton），欧洲国际委员会（Comite Euro-International），CEB-FIP模式代码1990（1993），红木图书：英国威尔特郡特罗布里奇红木图书
[42] Madenci，E。；Oterkus，E.，周动力理论及其应用（2014），Springer:Springer New York·Zbl 1295.74001号
[43] Dilger，W.H。；科赫，R。；Kowalczyk，R.，不同应变速率下素混凝土和约束混凝土的延展性，J.Proc。，81, 1, 73-81 (1984)
[44] 巴桑特，Z.P。；Gettu，R.，混凝土静态断裂的速率效应和荷载松弛，ACI Mater。J.，89，5，456-468（1992）
[45] Bažant，Z.P。；顾伟华（Gu，W.H.）。；Faber，K.T.，《加载速率变化对混凝土断裂的软化反转和其他影响》，Mater。J.，92，1，3-9（1995）
[46] Nooru-Mohamed，医学博士。；Schlangen，E。；van Mier，J.G.，混凝土受双向拉伸和剪切行为的实验和数值研究，Adv.Cem。基地负责人。，1, 1, 22-37 (1993)
[47] Oγ螺栓，J。；Bošnjak，J。；Sola，E.，《混凝土致密受拉试样的动态断裂：实验和数值研究》，国际固体结构杂志。，50, 25-26, 4270-4278 (2013)
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