基于相场正则化的一类新型非线性应变限制弹性体中准静态反平面剪切裂纹扩展
计算工程、金融与科学
2020-07-22 v1
摘要
我们提出一种利用弹性应变限制理论框架的新型本构模型,用于准静态反平面断裂的演化。具有应力与应变之间常规线性关系的经典线弹性断裂力学(LEFM)有一个文献充分记载的不一致性,即它预测出奇异的裂纹尖端应变。这显然违背了该理论作为有限弹性一阶近似的基本前提。为克服此问题,我们研究一类预测整个物体中均匀且有界应变的新材料模型。该非线性模型允许应变值保持很小,即使应力值趋于无穷,这是通过应力与应变之间的隐式关系实现的。本文的一个主要目标是将非线性体能与采用相场方法的扩散裂纹耦合。为此,采用迭代 L-方案,并用惩罚技术增强数值模型以容纳裂纹的不可逆性。给出了若干数值实验以说明所提框架的能力与性能。我们观察到裂纹尖端附近自然有界的应变,导致断裂扩展中不同的体与裂纹能量。
引用
@article{arxiv.2007.10327,
title = {Quasi-Static Anti-Plane Shear Crack Propagation in a New Class of Nonlinear Strain-Limiting Elastic Solids using Phase-Field Regularization},
author = {Hyun C. Yoon and Sanghyun Lee and S. M. Mallikarjunaiah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.10327},
year = {2020}
}