Influence of micro-modulus functions on peridynamics simulation of crack propagation and branching in brittle materials
Influence of micro-modulus functions on peridynamics simulation of crack propagation and branching in brittle materials
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微模量函数对脆性材料裂纹扩展和分支的近场动力学模拟的影响
DOI：
10.1016/j.engfracmech.2019.106498
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发表时间：
2019-07
影响因子：
5.4
通讯作者：
Zhai Lianjun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Zhiyong;Ju J Woody;Su Guoshao;Huang Xiaohua;Li Shuang;Zhai Lianjun
本文定义了基于响应函数的微模量函数。引入五种响应函数来描述原型微弹脆性（PMB）模型中非局部力强度的空间分布。通过在数值模型中采用不同的微模量函数，再现了裂纹的动态扩展和分支过程，分析了微模量函数对裂纹扩展、单裂纹分支和连续裂纹分支的影响。由不同的微模量函数得到的裂纹扩展和分支模式与先前的实验结果非常一致，即分支前的路径长度（L）随着施加的应力的增加而减小。尽管在不同应力水平下裂纹起裂和分支起裂和扩展的模式相同，但其起裂和分支扩展的时间对微观模量函数的敏感性不同。微模量函数对裂纹分支速度、平均裂纹扩展速度和最大裂纹扩展速度均有影响。在不同的微模量函数下，第一条分支裂纹后的分支速度可以略有增加或减小或保持不变。
In this work, the micro-modulus function based on response function is defined. Five types of response functions are introduced to describe the spatial distribution of the intensity of nonlocal forces in prototype micro-elastic brittle (PMB) model. By using various micro-modulus functions in numerical models, the dynamic crack propagation and crack branching are reproduced, and the influence of micro-modulus function on crack propagation, single crack branching, and successive branching is analyzed. The crack propagation and branching patterns obtained by different micro-modulus functions are in close agreement with the previous experimental results that show the path length (L) before branching decreases as the applied stress increases. The times of the crack initiation and branch initiation and propagation are sensitive to the micro-modulus function in spite of the same pattern under different stress levels. The speed for crack branching and the average and maximum speeds of crack growth are influenced by the micro-modulus function. The branching speed after the first branch cracks can slightly increase or decrease or stay constant under various micro-modulus functions.
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DOI：
10.1017/s0001924000010770
发表时间：
2015-06
期刊：
The Aeronautical Journal
影响因子：
--
作者：
M. Zaccariotto;Fabio Luongo;G. Sarego;U. Galvanetto
通讯作者：
M. Zaccariotto;Fabio Luongo;G. Sarego;U. Galvanetto
影响因子：
2.9
作者：
X. Gu;Qing Zhang;Xiaozhou Xia
通讯作者：
X. Gu;Qing Zhang;Xiaozhou Xia
混凝土SHPB近场动力学试验波频散分析与模拟方法
影响因子：
5.4
作者：
Gu, Xin;Zhang, Qing;Yv, Yangtian
通讯作者：
Yv, Yangtian
影响因子：
2.5
作者：
M. Ramulu;A. Kobayashi
通讯作者：
M. Ramulu;A. Kobayashi
DOI：
10.1002/nme.2725
发表时间：
2010-03-05
影响因子：
2.9
作者：
Foster, J. T.;Silling, S. A.;Chen, W. W.
通讯作者：
Chen, W. W.