动态碎片化中相场裂纹扩宽的起源解析
计算物理
2025-12-23 v1
摘要
我们利用相场断裂方法研究动态裂纹传播和碎片化。该方法之所以被选择，是因为它能够产生独立于底层网格的裂纹路径， thanks to 损伤正则化区域的优势。在动力学情境下，我们观察到该正则化区域的逐渐扩宽，并将其归因于弹性波的非物理陷阱。我们表明，损伤区域并不准确地代表自由边界，波的相互作用会诱导额外的损伤。我们揭示了通过保守弹性波速在受损区域内来高效减少损伤的虚构扩散。此外，我们提供了数值证据表明，无论是否包含质量侵蚀，动力学裂纹在相场公式中传播，都收敛于线性弹性断裂力学的预测。对于正规化长度趋于零的情况，裂纹速度和能量释放率在相场正规化长度下保持独立，前提是该长度尺度足够小且网格足够细，以解析过程区。
引用
@article{arxiv.2512.18022,
title = {Origins of phase-field crack widening in dynamic fragmentation explained},
author = {Shad Durussel and Gergely Molnár and Jean-François Molinari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.18022},
year = {2025}
}