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卢光达；陈建兵

准脆性材料裂纹模拟的一种新的非局部宏观细观一致损伤模型。 （英语） Zbl 1439.74335号

计算。方法应用。机械。工程师。 362，文章ID 112802，36 p.（2020）.
摘要：裂纹萌生和扩展模拟对于结构的安全性和完整性评估至关重要。尽管针对这个问题已经付出了巨大的努力，在理论和数值实现方面都取得了很大的进展，但仍然存在挑战。为此，受周向动力学和统一相场方法的启发，本文提出了一种新的非局部宏观细观一致损伤模型，用于模拟无规定初始裂纹和潜在裂纹路径的断裂过程。在该方法中，首先根据材料点的键拉伸速率定义细观损伤。然后，将宏观拓扑损伤评估为影响域内键的中尺度损伤的加权平均。通过连接基于能量的损伤和宏观拓扑损伤的能量退化函数，将上述损伤模型插入到不可逆热力学一致连续损伤力学的框架中。阐述了有限元离散化的数值算法。研究了三个示例，包括I型和混合型裂纹模拟。结果表明，该方法不仅可以定量地捕捉裂纹模式，还可以定量地获取载荷-变形曲线。此外，不存在网格敏感性。计算上，该方法属于弥散裂纹模型。该方法目前仅限于各向同性准脆性材料的准静态裂纹建模。扩展到各向异性材料和动态裂纹建模是可能的，应在未来进行研究。

引用于10文件

MSC公司：

2005年4月 脆性损伤
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用

关键词：

裂纹；中尺度损伤；拓扑损伤；基于能量的损伤；周动力学；相场模型
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\textit{G.Lu}和\textit{J.Chen}，计算。方法应用。机械。工程362，文章ID 112802，36 p.（2020；Zbl 1439.74335）
全文： 内政部

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