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一种新的扩散损伤模型对动态断裂和碎裂问题的数值模拟。 (英语) Zbl 1524.74410号

总结:本文采用标准有限元方法(FEM),采用最新开发的分裂应变能扩散质量场损伤模型,对脆性材料的动态断裂和破碎问题进行了数值模拟。为了克服原非分裂模型的某些缺陷,采用了应变能分解的质量源和质量流增强本构关系。我们以更通用的方式提出了适用于小变形和有限变形状态的理论公式。导出了耦合方程组,其中动量被控制以描述脆性固体随时间变化的变形,而质量-扩散平衡方程用于描述质量密度的演化。我们还开发了用于确定裂纹速度和估算质量损失量的简单技术。数值例子考虑了小变形和有限变形。通过比较和验证,说明了所发展的动态脆性断裂理论的准确性和性能,将计算结果与实验数据和其他数值方法在裂纹路径轨迹、动态响应、能量耗散、,以及其他相关的数值方面。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74兰特 脆性断裂
74A45型 断裂和损伤理论
74B20型 非线性弹性
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
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