用于断裂分析的自适应耦合近场动力学最小二乘最小化与有限元方法
数值分析
2022-06-22 v1 数值分析
摘要
本研究提出了一种用于断裂分析的自适应耦合近场动力学最小二乘最小化与有限元方法（PDLSM-FEM）。该方法利用PDLSM模拟不连续性，同时最大化FEM区域以提高计算效率。在所提出的自适应PDLSM-FEM中，仅与裂纹路径相交的单元及其相邻单元被定义为PD单元，其刚度矩阵基于PDLSM方程导出。其余单元为常规有限单元。提出并实现了相互作用积分的数值积分，以评估二维问题的应力强度因子（SIFs）。采用最大环向拉应力准则进行失效预测。本工作的新贡献包括：将PDLSM与FEM自适应耦合以最小化PD区域，以及将自适应PDLSM-FEM应用于准静态裂纹扩展分析。对三个二维平面应力板和一个具有静态或准静态裂纹扩展的三维块体进行了模拟。结果表明，所提方法显著提高了计算效率，并具有合理的精度和良好的裂纹扩展预测能力。
引用
@article{arxiv.2206.09494,
title = {Adaptive coupling peridynamic least-square minimization with finite element method for fracture analysis},
author = {Qibang Liu and X. J. Xin and Jeff Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.09494},
year = {2022}
}
备注
Preprint