×
阿尔巴·梅西;奥诺弗雷·马可;安东尼奥·罗德里格斯·费兰;Sonia Fernández-Méndez

无网格裂纹扩展的组合XFEM相场计算模型。 （英语） Zbl 07360502号

计算。机械。 67，编号1，231-249（2021）.
小结：本文提出了一种用于相变到断裂的相场模拟的自适应策略。相场方程仅在裂纹尖端周围的小子域中求解，以确定扩展，而扩展有限元法（XFEM）离散化用于域的其余部分，以表示尖锐裂纹，从而可以使用更粗的离散化，从而降低计算成本。裂纹尖端子域随着裂纹在全自动过程中的扩展而移动。在所有模拟过程中使用相同的网格，并在裂纹子域中的元素中使用（h）-精细近似。通过Nitsche方法以弱形式施加精细子域和XFEM区域之间位移的连续性。通过二维和三维数值算例，包括分支和合并测试，证明了该策略的鲁棒性。

引用于11文件

MSC公司：

74-XX岁 可变形固体力学

关键词：

相场建模;脆性断裂;裂纹扩展;连续-不连续模型;自适应细化;尼切法;XFEM公司

软件：

XFEM公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{A.Muixí}等人，《计算》。机械。67，编号1，231--249（2021；Zbl 07360502）
全文： 内政部 arXiv公司

参考文献：

[1] Ambati，M。；Gerasimov，T。；De Lorenzis，L.，《脆性断裂的相场模型和新的快速混合公式综述》，《计算力学》，55，383-405（2015）·兹比尔1398.74270 ·doi:10.1007/s00466-014-1109-y
[2] Belytschko，T.等人。；Black，T.，最小重网格有限元中的弹性裂纹扩展，国际J数值方法工程，45，5，601-620（1999）·Zbl 0943.74061号 ·doi:10.1002/（SICI）1097-0207（19990620）45:5<601:：AID-NME598>3.0.CO；2-S型
[3] 波登，MJ；Verhoosel，简历；马萨诸塞州斯科特；休斯，TJR；Landis，CM，动态脆性断裂的相场描述，计算方法应用机械工程，217-220，77-95（2012）·Zbl 1253.74089号 ·doi:10.1016/j.cma.2012.01.008
[4] Chang，KJ，关于最大应变准则——一种解决角裂纹问题的新方法，Eng Fract Mech，14，107-124（1981）·doi:10.1016/0013-7944（81）90021-7
[5] 埃尔多安，F。；Sih，GC，关于平面荷载和横向剪切作用下板的裂纹扩展，J Basic Eng，85，4，519-525（1963）·数字对象标识代码：10.1115/1.3656897
[6] Fries，T。；Belytschko，T.，扩展/广义有限元方法：该方法及其应用概述，Int J Numer Methods Eng，84，35253-304（2010）·Zbl 1202.74169号 ·doi:10.1002/nme.2914
[7] Geelen，R。；刘，Y。；Dolbow，J。；Rodríguez-Ferran，A.，《基于优化的连续-不连续裂纹扩展相场方法》，《国际数值方法工程杂志》，116，1，1-20（2018）·doi:10.1002/nme.5911
[8] Geelen，R。；Plews，J。；Tupek，M。；Dolbow，J.，《裂纹扩展的扩展/广义相场有限元方法》，《国际数值方法工程》，121，11，2534-2557（2020）·doi:10.1002/nme.6318
[9] Giner，E。；图尔，M。；Tarancón，J。；Fuenmayor，F.，使用分段方法的X-FEM中的裂纹面接触，国际数值方法工程杂志，82，11，1424-1449（2009）·Zbl 1188.74057号 ·数字对象标识代码：10.1002/nme.2813
[10] 乔瓦纳尔迪，B。；斯科蒂，A。；Formaggia，L.，脆性弹性材料裂纹扩展的混合XFEM-相场（Xfield）方法，计算方法应用-机械工程，320，396-420（2017）·兹比尔1439.74350 ·doi:10.1016/j.cma.2017.03.039
[11] 格里贝尔，M。；马萨诸塞州施韦策；斯特凡·希尔德布兰特；赫尔曼·卡彻，《统一方法的粒子部分》。第五部分：边界条件、几何分析和非线性偏微分方程，519-542（2003），柏林：施普林格出版社，柏林·Zbl 1033.65102号 ·doi:10.1007/978-3-642-55627-227
[12] 吉尔坎，C。；萨拉里德斯，E。；Kronbichler，M。；Fernández-Méndez，S.，用于空位问题的扩展可杂交不连续伽辽金（X-HDG），科学计算杂志，6611313-1333（2016）·Zbl 1371.65119号 ·doi:10.1007/s10915-015-0066-8
[13] Hansbo，P.，计算力学中界面问题的Nitsche方法，GAMM-Mitteilungen，28，2，183-206（2005）·Zbl 1179.65147号 ·doi:10.1002/gamm.21490018
[14] Kim，TY；Dolbow，J。；Laursen，T.，任意界面摩擦接触的砂浆有限元法，计算力学，39，223-235（2007）·Zbl 1178.74169号 ·doi:10.1007/s00466-005-0019-4
[15] 拉博德，P。；波米尔，J。；雷纳德，Y。；Salaün，M.，裂纹区域的高阶扩展有限元法，国际数值方法工程杂志，64，3，354-381（2005）·Zbl 1181.74136号 ·数字对象标识代码：10.1002/nme.1370
[16] 奥马尔科。；塞维利亚，R。；张，Y。；罗德纳斯，JJ；Tur，M.，《基于独立于几何形状的笛卡尔网格的有限元分析中的精确三维边界表示》，《国际数值方法工程杂志》，103，6，445-468（2015）·Zbl 1352.65592号 ·doi:10.1002/nme.4914
[17] Miehe，C。；霍法克，M。；Welschinger，F.，速率相关裂纹扩展的相场模型：基于算子分裂的稳健算法实现，计算方法应用机械工程，199，45，2765-2778（2010）·Zbl 1231.74022号 ·doi:10.1016/j.cma.2010.04.011
[18] Miehe，C。；Welschinger，F。；Hofacker，M.，《断裂的热力学一致相场模型：变分原理和多场有限元实现》，《国际数值方法工程杂志》，83，10，1273-1311（2010）·Zbl 1202.74014号 ·doi:10.1002/nme.2861
[19] 莫尔斯，N。；Belytschko，T.，内聚裂纹扩展的扩展有限元方法，《工程分形力学》，69，7，813-833（2002）·doi:10.1016/S0013-7944（01）00128-X
[20] 莫尔斯，N。；Dolbow，J。；Belytschko，T.，《无网格裂纹扩展的有限元方法》，《国际数值方法工程杂志》，46，1，131-150（1999）·Zbl 0955.74066号 ·doi:10.1002/（SICI）1097-0207（19990910）46:1<131:：AID-NME726>3.0.CO；2-J型
[21] 梅西，A。；Fernández-Méndez，S。；Rodríguez-Ferran，A.，脆性断裂的混合不连续Galerkin相场模型，报告@SCM, 4, 1, 31-42 (2018)
[22] 梅西，A。；Fernández-Méndez，S。；Rodríguez-Ferran，A.，基于Nitsche方法的脆性断裂相场模型自适应细化，计算力学，66，69-85（2020）·Zbl 1464.74193号 ·doi:10.1007/s00466-020-01841-1
[23] 梅西，A。；罗德里格斯·费朗（Rodríguez-Ferran），A。；Fernández-Méndez，S.，《自适应细化脆性断裂的可杂交非连续Galerkin相场模型》，国际J数值方法工程，121，6，1147-1169（2020）·doi:10.1002/nme.6260
[24] 南Nagaraja。；Elhaddad，M。；Ambati，M。；Kollmannsberger，S。；德洛伦齐斯，L。；Rank，E.，用多级有限元法和有限单元法进行脆性断裂的相场建模，计算力学，63，1283-1300（2019）·Zbl 1465.74152号 ·doi:10.1007/s00466-018-1649-7
[25] 奥尔蒂斯，M。；Pandolfi，A.，用于三维裂纹扩展分析的有限变形不可逆内聚单元，Int J Numer Methods Eng，44，91267-1282（1999）·Zbl 0932.74067号 ·doi:10.1002/（SICI）1097-0207（19990330）44:9<1267:：AID-NME486>3.0.CO；2-7
[26] 俄罗斯帕蒂尔；米什拉，BK；Singh，IV，用于脆性断裂失效分析的局部移动扩展相场法（LMXPFM），计算方法应用机械工程，342，674-709（2018）·Zbl 1440.74347号 ·doi:10.1016/j.cma.2018.08.018
[27] Sih，GC，应用于混合型裂纹问题的应变能密度因子，国际分形杂志，10，3，305-321（1974）·doi:10.1007/BF00035493
[28] 北苏库马尔。；Dolbow，J。；Moös，N.，《计算断裂力学中的扩展有限元方法：回顾性研究》，《国际分形杂志》，196189-206（2015）·doi:10.1007/s10704-015-0064-8
[29] 孙，CT；Jin，ZH，断裂力学（2012），剑桥：学术出版社，剑桥
[30] Tamayo-Mas，E。；Rodríguez-Ferran，A.，《规则块体中裂纹扩展的中轴模型》，《国际数值方法工程杂志》，第101、7、489-520页（2015年）·Zbl 1352.74306号 ·doi:10.1002/nme.4757
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。