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脆性断裂的自适应四阶相场分析。 (英语) Zbl 1442.74202号

小结:我们提出了一种用于研究裂缝的自适应(h)-精细四阶相场模型,该模型采用混合分层求解方案。传统的四阶相场模型需要计算相场的高阶导数,这需要连续可微的形状函数。提出的局部可定义近似方案是在等几何分析的框架内设计的,该框架在整个域内提供了平滑的(C^1)连续离散化。使用四阶模型,可以用更少的自由度更准确地捕捉裂纹表面。通过在分层T网格上使用多项式样条(PHT样条),采用自适应(h)-细化方案,提高了公式的效率,该方案允许分层细化来解决感兴趣的局部量。利用PHT样条的固有局部化特性,开发了一种有效的数据传输算法,用于桥接粗细网格。为了提高该方法的准确性,我们使用了三次应力退化函数,而不是常用的二次应力降解函数。此外,我们使用泰勒级数展开来近似应力退化函数,从而提高了非线性求解器的鲁棒性。通过将所得结果与文献中一维算例的解析解进行比较,说明了该方法在解和精度方面的改进。我们还通过几个二维和三维示例证明了所提方法在捕获复杂裂纹模式方面的鲁棒性。复制本文中示例的结果所需的代码和数据将通过GitHub存储库提供。

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74兰特 脆性断裂
65Z05个 科学应用
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