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用于几乎不可压缩有限弹性相场断裂建模的自适应稳定混合公式
International Journal of Mechanical Sciences ( IF 7.1 ) Pub Date : 2022-09-16 , DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2022.107753
Fucheng Tian , Mengnan Zhang , Jun Zeng , Bin Li , Liangbin Li

最近提出的混合位移-压力-相场公式以减轻损伤的不可压缩约束为特征,在几乎不可压缩的超弹性材料的断裂建模中表现出色。然而,这样的公式通常需要满足inf-sup的混合有限元 (FE) 分配条件,否认流行的较低等阶线性 FE 对,例如所有字段的线性多项式 (P1) 插值。为了克服这个缺点,我们通过采用压力投射技术开发了一种稳定的混合配方 (P1/P1S)。该公式的魅力在于其简单性和多功能性,允许对所有字段变量进行低阶 P1 插值。考虑到这一特性,设计了一种高效的自适应网格划分策略,从而将计算速度提高了 15 倍以上。为了更好地应对涉及裂纹成核的自适应场景,我们还提出了一种新的基于能量的网格细化标准。阐述了稳定混合有限元公式的数值处理,以及自适应网格技术的核心操作。准确性、效率、几个具有代表性的数值例子验证了所提出的公式的稳健性和稳健性。值得注意的是,其混合 I/II 断裂试验与实验非常吻合,因此有望成为一个新的基准。





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更新日期:2022-09-16
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