近场动力学应力即为静态第一 Piola-Kirchhoff 维里应力
经典物理
2022-01-19 v1
摘要
Lehoucq 与 Silling [1, 2] 提出的近场动力学应力公式在数值计算中难以实现。本文中，我们表明近场动力学应力张量具有与源于 Irving-Kirkwood-Noll 形式体系 [3, 4] 并通过 Hardy-Murdoch 过程 [5, 6] 得到的静态第一 Piola-Kirchhoff 维里应力完全相同的数学表达式，这为近场动力学应力的数值计算提供了简洁明确的表达式。已开展若干数值验证以确认所提近场动力学应力公式在预测裂纹尖端附近及其他应力集中源处应力状态的准确性。该近场动力学应力在基于键的近场动力学中以原型微弹性脆性（PMB）材料模型进行评估。研究发现，PMB 材料模型在大变形下可能表现出非线性本构行为。通过所提近场动力学应力公式计算的应力场与有限元分析结果、解析解及实验数据均吻合良好，表明所推导的近场动力学应力公式在模拟含不连续问题的应力状态（尤其在基于键的近场动力学中）具有良好潜力。
关键词
引用
@article{arxiv.2201.06983,
title = {Peridynamic stress is the static first Piola-Kirchhoff Virial stress},
author = {Jun Li and Shaofan Li and Xin Lai and Lisheng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06983},
year = {2022}
}