×

一种新型的周动力学:基于元素的周动力学。 (英语) Zbl 1442.74032号

概述:一般的周动力学理论是利用水平面上粒子的相互作用建立的。粒子之间的相互作用可以通过弹簧、杆和梁等连接起来。本研究提出了基于元素的周动力学(EBPD),其中粒子之间的交互作用用水平面上的元素表示,并准确保留了连续介质力学中的基本元素概念。EBPD的力密度用一维(1D)问题的2节点杆单元、二维(2D)问题的3节点三角形单元和三维(3D)问题的4节点四面体单元来描述。根据最小势能原理导出了EBPD方程,详细介绍了EBPD的表面效应处理、边界条件、破坏准则和求解过程。一维奇异杆、二维稳态裂纹近端解、二维板裂纹扩展和三维立方体的算例表明了该EBPD的有效性。提出的EBPD模型用于弹性力学,并定义了新的非局部应力和应变表达式。此外,EBPD中不包含泊松比限制和零能量模式。此外,EBPD具有研究非均匀离散、变层位、塑性、热力学和各向异性材料的潜力。它还可以方便地与有限元耦合,以减少计算负担。

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
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法

软件:

kdtree++
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Maugin,G.A.,《穿越二十世纪的连续介质力学》,第10卷,978-994(2013),施普林格:施普林格柏林,doi·Zbl 1277.82007年
[2] Polizzotto,C.,非局部弹性和相关变分原理,国际固体结构杂志。,38, 42-43, 7359-7380 (2001) ·Zbl 1014.74003号
[3] C.Polizzotto,A.A.Pisano,P.Fuschi,《非局部弹性中的边界效应和有限元技术》,载于:第十五届国家机械工程师协会,AIMETA,陶尔米纳(ME),2001年·Zbl 1087.74012号
[4] Pisano,A.A。;Sofi,A。;Fuschi,P.,《非局部积分弹性:基于二维有限元的解》,《国际固体结构杂志》。,46, 21, 3836-3849 (2009) ·兹比尔1176.74193
[5] 卢,G。;Chen,J.,准脆性材料裂纹建模的一种新的非局部宏观-中尺度一致损伤模型,计算。方法应用。机械。工程师,362,第112802条,第(2020)页·Zbl 1439.74335号
[6] Silling,S.A.,《不连续性和长程力弹性理论的改革》,J.Mech。物理学。固体,48,1175-209(2000)·Zbl 0970.74030号
[7] Silling,S.A。;埃普顿,M。;Weckner,O.,《周动力状态和本构建模》,J.Elasticity,88,2,151-184(2007)·Zbl 1120.74003号
[8] 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
[9] Silling,S.A。;Lehoucq,R.B.,固体力学的周动力理论,高级应用。机械。,44, 73-168 (2010)
[10] Madenci,E。;Oterkus,E.,周动力理论及其应用(2014),Springer·Zbl 1295.74001号
[11] Oterkus,S。;Madenci,E。;Agwai,A.,《完全耦合的动力学热力学》,J.Mech。物理学。固体,64,1-23(2014)
[12] Tupek,M.R。;Radovitzky,R.,基于非线性键应变测量的周动力学扩展本构对应公式,J.Mech。物理学。固体,65,82-92(2014)·Zbl 1323.74003号
[13] Madenci,E。;Oterkus,S.,《根据von Mises各向同性硬化屈服准则的塑性变形的普通基于状态的周动力学》,J.Mech。物理学。固体,86,192-219(2016)
[14] 卢比诺,G。;阿兹杜德,Y。;Han,F.,耦合非局部到局部连续介质力学的变形策略,J.Mech。物理学。固体,60,6,1088-1102(2012)
[15] 王,L。;Abeyaratne,R.,缺陷传播的一维周动力学模型及其与某些其他连续模型的关系,J.Mech。物理学。固体,116,334-349(2018)·Zbl 1445.74007号
[16] Breitenfeld,M.S。;Geubelle,P.H。;Weckner,O.,《稳态裂纹问题的基于非有序状态的周动力分析》,计算。方法应用。机械。工程,272,233-250(2014)·Zbl 1296.74099号
[17] Han,F。;卢比诺,G。;Azdoud,Y.,《损伤力学和周动力学之间的自适应耦合:材料退化到完全失效的客观模拟途径》,J.Mech。物理学。固体,94,453-472(2016)
[18] Ni,T。;扎卡里奥托,M。;朱庆忠,裂纹扩展问题的周动力学静态解,计算。方法应用。机械。工程,346,126-151(2019)·Zbl 1440.74034号
[19] Wang,Y。;周,X。;Wang,Y.,脆性固体中裂纹萌生和扩展的三维共轭键-对-基周动力公式,国际固体结构杂志。,134, 89-115 (2018)
[20] Ni,T。;朱,Q。;Zhao,L.Y.,使用不规则有限元网格对准脆性固体中断裂的周动力模拟,《工程分形》。机械。,188, 320-343 (2018)
[21] Rabczuk,T。;Ren,H.,岩石准静态断裂和接触的周动力学公式,工程地质学。,225, 42-48 (2017)
[22] 周,X。;Wang,Y。;Shou,Y.,动态载荷下断裂问题基于键的周动力学中的新型共轭键线弹性模型,《工程分形》。机械。,188, 151-183 (2018)
[23] Shojaei,A。;Mossaiby,F。;Zacariotto,M.,《动态断裂分析的自适应多网格周动力方法》,《国际力学杂志》。科学。,144, 600-617 (2018)
[24] Mossaiby,F。;Shojaei,A。;Zacariotto,M.,OpenCL在图形加速器上实现高性能3D周动力模型,Compute。数学。申请。,74, 8, 1856-1870 (2017) ·Zbl 1524.74004号
[25] Ren,H。;庄,X。;Rabczuk,T.,《双视界周动力学:变化视界的稳定解》,计算机。方法应用。机械。工程师,318762-782(2017)·兹比尔1439.74030
[26] Shojaei,A。;Mudric,T。;Zaccariotto,M.,《二维动态断裂分析的耦合无网格有限点/周动力方法》,《国际力学杂志》。科学。,119, 419-431 (2016)
[27] Oterkus,E。;Madenci,E.,纤维增强复合材料的周动力分析,J.Mech。马特。结构。,7, 1, 45-84 (2012)
[28] K.Colavito,A.Barut,E.Madenci等,《利用周动力理论研究带孔复合材料层压板的残余强度》,载于:第54届AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC结构、结构动力学和材料会议,2013年,第1761页。
[29] Ghajari,M。;Iannucci,L。;Curtis,P.,各向异性介质中动态裂纹扩展分析的周动力材料模型,计算。方法应用。机械。工程,276431-452(2014)·Zbl 1423.74882号
[30] 周,W。;刘,D。;Liu,N.,用动力学模型分析纤维增强复合材料的动态断裂过程,《工程分形》。机械。,178, 60-76 (2017)
[31] 迪亚罗格鲁,C。;Oterkus,E。;Madenci,E.,爆炸载荷下复合材料层压板的周动力建模,合成。结构。,144, 14-23 (2016)
[32] 张,H。;乔,P.,各向异性材料定量弹性和断裂分析的基于状态的周动力模型,《工程分形》。机械。,206, 147-171 (2019)
[33] 服部,G。;Trevelyan,J。;Coombs,W.M.,《各向异性材料的基于状态的非普通周动力学框架》,计算。方法应用。机械。工程,339,416-442(2018)·Zbl 1440.74026号
[34] 王,L。;徐,J。;Wang,J.,复合材料弹性动力学的基于力学的时空非局部本构公式,Mech。材料。,128, 105-116 (2019)
[35] Oterkus,S。;Madenci,E。;Agwai,A.,周动力热扩散,J.Compute。物理。,265, 71-96 (2014) ·Zbl 1349.80020号
[36] 陈,Z。;Bobaru,F.,《在周动力公式中选择内核:瞬态热扩散研究》,计算。物理学。Comm.,197,51-60(2015)
[37] 王,L。;徐,J。;Wang,J.,《非傅里叶和非局部热传导的动力学框架和模拟》,《国际热质传递》,1181284-1292(2018)
[38] Wang,Y。;周,X。;Kou,M.,《承受热冲击的脆性固体中裂纹行为的改进热-机械耦合键基周动力模型》,《欧洲力学杂志》。A Solids,73,282-305(2019)·Zbl 1406.74615号
[39] Wang,Y。;周,X。;Kou,M.,陶瓷核燃料芯块在动力循环下热破裂行为的周动力研究,Ceram。国际,44,10,11512-11542(2018)
[40] 胡,Y。;陈,H。;Spencer,B.W.,不规则非均匀区域离散化的热机械循环动力学分析,《工程分形》。机械。,197, 92-113 (2018)
[41] 阿曼尼,J。;Oterkus,E。;Areias,P.,《热塑性断裂的非普通基于状态的周动力学公式》,《国际冲击工程杂志》,87,83-94(2016)
[42] 王立杰。;Xu,J.F。;Wang,J.X.,动力学非局部扩散的格林函数,Proc。R.Soc.A,472,2193,第20160185条,pp.(2016)·兹比尔1371.80024
[43] Wang,H。;Tian,H.,二维非局部扩散模型的一种快速、可靠的高效矩阵装配配置方法,Comput。方法应用。机械。工程师,273,19-36(2014)·Zbl 1296.65172号
[44] Tian,H。;Ju,L。;Du,Q.,非局部对流扩散问题和有限元近似,计算。方法应用。机械。工程,289,60-78(2015)·Zbl 1423.74925号
[45] Tian,H。;Ju,L。;Du,Q.,一个保守的非局部对流扩散模型和渐近兼容的有限差分离散化,计算。方法应用。机械。工程,320,46-67(2017)·Zbl 1439.65134号
[46] Chen,H.,周动力对应模型的键相关变形梯度,Mech。Res.Commun.公司。,90, 34-41 (2018)
[47] Yaghoobi,A。;Chorzepa,M.G.,在基于非常规状态的周动力学中抑制零能模式的高阶近似,计算。结构。,188, 63-79 (2017)
[48] Silling,S.A.,周动力对应材料模型及其粒子离散的稳定性,计算。方法应用。机械。工程,32242-57(2017)·Zbl 1439.74017号
[49] 李,P。;郝志明。;Zhen,W.Q.,一个稳定的基于非常规状态的周动力模型,计算。方法应用。机械。工程,339262-280(2018)·Zbl 1440.74028号
[50] 罗,J。;Sundararaghavan,V.,用于稳定非普通基于状态的周动力学中零能模式的应力点方法,国际固体结构杂志。,150, 197-207 (2018)
[51] 顾,X。;张,Q。;Madenci,E.,基于非常规状态的周动力学和键相关高阶稳定模型中数值振荡的可能原因,计算。方法应用。机械。工程,357,第112592条pp.(2019)·Zbl 1442.74031号
[52] Madenci,E。;Dorduncu,M。;Phan,N.,具有均匀或非均匀离散化的无零能量模式的键相关非普通状态周动力学的弱形式,《工程分形》。机械。,218,第106613条pp.(2019)
[53] 顾,X。;Madenci,E。;Zhang,Q.,《基于非常规状态的周动力学再认识》,《工程分形》。机械。,190, 31-52 (2018)
[54] 王旭成,《有限元法》(2003),清华大学出版社
[55] Javili,A。;Mcbride,A.T。;Steinmann,P.,《连续运动学启发的周动力学》。机械问题,J.Mech。物理学。固体,125-146(2019)·Zbl 1479.74007号
[56] 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)
[57] Bobaru,F。;杨,M。;Alves,L.F.,《一维周动力学中的收敛自适应细化和缩放》,国际期刊数值。方法工程,77,6,852-877(2009)·兹比尔1156.74399
[58] Anderson,T.L.,《断裂力学:基础与应用》(2004),CRC出版社·Zbl 0999.74001号
[59] 杜琪。;Tian,X.,非局部Dirichlet积分的稳定性及其对动力学对应材料建模的影响,SIAM J.Appl。数学。,78, 3, 1536-1552 (2018) ·Zbl 1394.45002号
[60] Ayatollahi,M.R。;Aliha,M.R.M.,脆性材料混合模式断裂试验新试样的分析,《工程分形》。机械。,76, 11, 1563-1573 (2009)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。