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基于改进型近场动力学方法的多裂纹扩展分析

秦洪远 黄丹 刘一鸣 章青

秦洪远, 黄丹, 刘一鸣, 章青. 基于改进型近场动力学方法的多裂纹扩展分析[J]. 工程力学, 2017, 34(12): 31-38. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.08.0634
引用本文: 秦洪远, 黄丹, 刘一鸣, 章青. 基于改进型近场动力学方法的多裂纹扩展分析[J]. 工程力学, 2017, 34(12): 31-38. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.08.0634
QIN Hong-yuan, HUANG Dan, LIU Yi-ming, ZHANG Qing. AN EXTENDED PERIDYNAMIC APPROACH FOR ANALYSIS OF MULTIPLE CRACK GROWTH[J]. Engineering Mechanics, 2017, 34(12): 31-38. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.08.0634
Citation: QIN Hong-yuan, HUANG Dan, LIU Yi-ming, ZHANG Qing. AN EXTENDED PERIDYNAMIC APPROACH FOR ANALYSIS OF MULTIPLE CRACK GROWTH[J]. Engineering Mechanics, 2017, 34(12): 31-38. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.08.0634

基于改进型近场动力学方法的多裂纹扩展分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.08.0634
基金项目: 国家自然科学基金项目(51679077,11132003);中央高校基本科研业务费项目(2015B18314);"NSFC-广东联合基金(第二期)超级计算科学应用研究专项"项目;国家超级计算广州中心项目
详细信息
    作者简介:

    秦洪远(1993-),男,黑龙江人,硕士生,主要从事计算力学和岩土工程研究(E-mail:hongyuan_qin@hhu.edu.cn);刘一鸣(1992-),男,江苏人,硕士生,主要从事近场动力学研究(E-mail:yiming_liu@foxmail.com);章青(1963-),男,安徽人,教授,博士,主要从事灾变破坏力学研究(E-mail:lxzhangqing@hhu.edu.cn).

    通讯作者: 黄丹(1979-),男,湖北人,教授,博士,主要从事计算力学与工程仿真工作(E-mail:danhuang@hhu.edu.cn).
  • 中图分类号: O346.1

AN EXTENDED PERIDYNAMIC APPROACH FOR ANALYSIS OF MULTIPLE CRACK GROWTH

  • 摘要: 在非局部键型近场动力学理论基础上,提出了能够反映混凝土、岩石类材料力学特性和非局部长程力尺寸效应的改进型近场动力学微极模型,弥补常规微观弹脆性(Prototype Microelastic Brittle,PMB)键型近场动力学本构模型的应用范围限制和定量计算误差大等缺陷,并构建了相应的适合于模拟脆性多裂纹扩展问题的近场动力学算法体系。通过对不同核函数修正项对应的近场动力学定量计算结果进行比较,验证了改进型近场动力学模型和数值算法的计算精度并确定了精度最高的核函数修正项;模拟双裂纹脆性板受压和随机多裂纹脆性板受拉的裂纹扩展全过程并与已有结果对比,进一步验证了模型和算法在模拟多裂纹扩展问题时的可靠性。分析了含多裂纹三点弯梁的起裂和裂纹失稳扩展过程,并研究了裂纹初始倾角、初始长度等因素对构件破坏形式和破坏荷载的影响规律。
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-22
  • 修回日期:  2017-02-28
  • 刊出日期:  2017-12-25

基于改进型近场动力学方法的多裂纹扩展分析

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.08.0634
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51679077,11132003);中央高校基本科研业务费项目(2015B18314);"NSFC-广东联合基金(第二期)超级计算科学应用研究专项"项目;国家超级计算广州中心项目
    作者简介:

    秦洪远(1993-),男,黑龙江人,硕士生,主要从事计算力学和岩土工程研究(E-mail:hongyuan_qin@hhu.edu.cn);刘一鸣(1992-),男,江苏人,硕士生,主要从事近场动力学研究(E-mail:yiming_liu@foxmail.com);章青(1963-),男,安徽人,教授,博士,主要从事灾变破坏力学研究(E-mail:lxzhangqing@hhu.edu.cn).

    通讯作者: 黄丹(1979-),男,湖北人,教授,博士,主要从事计算力学与工程仿真工作(E-mail:danhuang@hhu.edu.cn).
  • 中图分类号: O346.1

摘要: 在非局部键型近场动力学理论基础上,提出了能够反映混凝土、岩石类材料力学特性和非局部长程力尺寸效应的改进型近场动力学微极模型,弥补常规微观弹脆性(Prototype Microelastic Brittle,PMB)键型近场动力学本构模型的应用范围限制和定量计算误差大等缺陷,并构建了相应的适合于模拟脆性多裂纹扩展问题的近场动力学算法体系。通过对不同核函数修正项对应的近场动力学定量计算结果进行比较,验证了改进型近场动力学模型和数值算法的计算精度并确定了精度最高的核函数修正项;模拟双裂纹脆性板受压和随机多裂纹脆性板受拉的裂纹扩展全过程并与已有结果对比,进一步验证了模型和算法在模拟多裂纹扩展问题时的可靠性。分析了含多裂纹三点弯梁的起裂和裂纹失稳扩展过程,并研究了裂纹初始倾角、初始长度等因素对构件破坏形式和破坏荷载的影响规律。

English Abstract

秦洪远, 黄丹, 刘一鸣, 章青. 基于改进型近场动力学方法的多裂纹扩展分析[J]. 工程力学, 2017, 34(12): 31-38. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.08.0634
引用本文: 秦洪远, 黄丹, 刘一鸣, 章青. 基于改进型近场动力学方法的多裂纹扩展分析[J]. 工程力学, 2017, 34(12): 31-38. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.08.0634
QIN Hong-yuan, HUANG Dan, LIU Yi-ming, ZHANG Qing. AN EXTENDED PERIDYNAMIC APPROACH FOR ANALYSIS OF MULTIPLE CRACK GROWTH[J]. Engineering Mechanics, 2017, 34(12): 31-38. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.08.0634
Citation: QIN Hong-yuan, HUANG Dan, LIU Yi-ming, ZHANG Qing. AN EXTENDED PERIDYNAMIC APPROACH FOR ANALYSIS OF MULTIPLE CRACK GROWTH[J]. Engineering Mechanics, 2017, 34(12): 31-38. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.08.0634
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