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动态脆性和准脆性断裂的模拟:重新审视的局部损伤方法
International Journal of Fracture ( IF 2.2 ) Pub Date : 2022-05-07 , DOI: 10.1007/s10704-022-00635-1
Tinh Quoc Bui 1 , Hung Thanh Tran 2 , Xiaofei Hu 3 , Cheng-Tang Wu 4
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更新日期:2022-05-09
International Journal of Fracture ( IF 2.2 ) Pub Date : 2022-05-07 , DOI: 10.1007/s10704-022-00635-1
Tinh Quoc Bui 1 , Hung Thanh Tran 2 , Xiaofei Hu 3 , Cheng-Tang Wu 4
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动态断裂处理在惯性效应必须包括在分析中的条件下材料和结构的退化和失效。在这篇文章中,针对瞬态加载条件下的脆性和准脆性局部失效,提出了一种简单的局部损伤方法及其详细的有限元实现的动态描述。为了消除网格依赖性的问题,引入模型的软化参数是通过一个基于材料常数和单元长度确定的数值因子来控制的。所开发的局部损伤模型与光滑的 Rankine 等效应变形式相结合,产生了一种有效的方法,因为它提供了准脆性介质中损伤局部化的物理真实描述。当涉及损伤时,非线性行为的控制方程通过非线性有限元方法进行空间离散,并使用标准 Newton-Raphson 方法有效求解,而流行的 Newmark-beta 时间积分方法应用于其时间离散化. 我们还提出了裂纹尖端速度和耗散能量的估计。为了展示所开发的局部损伤方法的准确性和性能,我们研究了脆性和准脆性断裂材料中的动态裂纹扩展和碎片分支。将获得的结果与实验数据和文献中可用的其他数值解进行比较。在计算效率方面,

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