固体格子 Boltzmann 方法中 III 型裂纹的动态扩展

本工作提出了用于线性弹性固体动态断裂仿真的格子 Boltzmann 方法（LBM）的概念与算法。该 LBM 此前已被提出，求解波动方程，该方程被解释为反平面剪切变形的控制方程。除裂纹以规定裂纹速度稳态扩展外，还实现了基于应力强度因子（SIF）的断裂准则。这是首次在 LBM 背景下考虑具有力学相关准则的裂纹扩展。通过数值结果检验以验证所提方法。此处引入的裂纹扩展概念不限于 III 型裂纹或反平面剪切的简化变形假设。通过在现有 LBM 的单个格点层面引入一个相当简单的处理步骤，LBM 的整体性能得以保持。我们的发现强调了 LBM 作为仿真固体一般及特别是动态断裂的数值工具的有效性。