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基于双尺度公式的裂缝粘性表面模型:计算实现方面。 (英语) Zbl 1398.74414号

摘要:本文描述了两尺度内聚表面方法的计算方面和数值实现,该方法用于分析具有复杂微观结构的非均质材料中的断裂。这种方法可以使用具有代表性的体积元素概念归类为半并发模型。作者先前提出了该方法的多尺度变分公式。随后,该公式在两个方面得到了推广和改进:(i)在两个分析尺度上都引入了内聚表面,它们以强不连续运动学建模(考虑了描述宏观应变插入微观尺度的新方程和后验均匀化过程);(ii)计算程序和数值实现已适用于该公式。第一点已在其他地方提出,并在这里进行了总结。相反,本文的主要目标是对第二点进行相当详细的介绍。描述了在两种分析尺度上建模粘结表面的有限元技术(FE2方法):(i)宏观尺度模拟中使用嵌入强不连续性的有限元,以及(ii)模拟粘结表面的高纵横比连续型有限元,在微观尺度上模拟失效机理。通过准脆性混凝土断裂问题的数值模拟验证了该方法的有效性。所提出的多尺度模型能够揭示从细观结构层面的材料降解现象到结构层面的内聚表面活化和传播的机制。

MSC公司:

第74S05页 有限元方法在固体力学问题中的应用
第74页第45页 断裂和损伤理论
74卢比99 断裂和损坏
2005年第74季度 固体力学平衡问题中的均匀化
74兰特 脆性断裂
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