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近场动力学与有限单元法的混合模型与隐式求解格式
  • ISSN号:1008-973X
  • 期刊名称:《浙江大学学报:工学版》
  • 时间:0
  • 分类:TU375[建筑科学—结构工程] TU311[建筑科学—结构工程]
  • 作者机构:河海大学工程力学系,江苏南京210098
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11372099,11132003); 江苏省自然科学基金资助项目(BK20151493)
中文摘要:

利用近场动力学方法(PD)在模拟不连续变形问题的独特优势和有限单元法(FEM)的计算效率,提出近场动力学与有限单元法混合建模的方法,并用于求解断裂力学问题.裂纹出现的区域采用改进的近场动力学微观弹脆性(PMB)模型进行离散,其他区域采用有限元离散,通过杆单元连接不同的子区域.在隐式求解体系下实现了两种方法的混合建模,该模型在求解静力学问题时无需引入阻尼项,有效提高了计算效率和计算精度.通过模拟计算简支梁的弹性变形和三点弯曲梁I型裂纹的扩展过程,与理论解吻合良好,验证了提出的混合模型和求解方法的准确性和有效性.

英文摘要:

A hybrid model of peridynamics(PD)and finite element method(FEM)was proposed and applied to solve problems of fracture mechanics in order to combine the unique advantage of PD in solving discontinuities and the computational efficiency of FEM.The improved prototype microelastic brittle(PMB)model of peridynamics was utilized for the regions where material failure was expected.The region without failure was discretized by FEM.The truss element was introduced to bridge peridynamic subregions and finite element subregions.The hybrid model is based on the implicit schemes,and it need not consider a fictitious damping term in solving static problems.The computational efficiency and accuracy of the model were improved.The static elastic deformation of a simply supported beam and the propagation process of mode I fracture in a three points bend beam were simulated to verify the accuracy and utility of the presented model.Results obtained by the model agreed well with the theoretical solutions.

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期刊信息
  • 《浙江大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:岑可法
  • 地址:杭州市浙大路38号
  • 邮编:310027
  • 邮箱:xbgkb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87952273
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-973X
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1245/T
  • 邮发代号:32-40
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊质量评比二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:21198