Numerical Modeling on Crack Propagation Based on a Multi-Grid Bond-Based Dual-Horizon Peridynamics
Numerical Modeling on Crack Propagation Based on a Multi-Grid Bond-Based Dual-Horizon Peridynamics
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基于多网格键合双视野近场动力学的裂纹扩展数值模拟
DOI：
10.3390/math9222848
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发表时间：
2021-11
期刊：
影响因子：
2.4
通讯作者：
Wang Lin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dai Zili;Xie Jinwei;Lu Zhitang;Qin Shiwei;Wang Lin
近场动力学（PD）是一种新颖的连续介质力学非局部理论，能够描述裂纹的形成和扩展，而无需提前定义任何断裂规则。在这项研究中，提出了一种基于多网格键的双视界近场动力学（DH-PD）模型，该模型包括不同的视界尺寸，并且可以避免杂散波反射。该模型结合了体积校正、表面校正和非均匀离散化技术，提高了计算精度和效率。通过对两个基准问题进行仿真，验证了所提模型的可靠性，并确认了体积修正和表面修正对计算精度的影响。对L型混凝土试件断裂和双刃缺口试件混合损伤两个数值算例进行了模拟分析。将仿真结果与实验数据、传统 PD 模型的数值解以及有限元模型的输出进行比较。对比验证了修正后的DH-PD模型的计算精度及其相对于传统PD模型等其他模型的优势。
Peridynamics (PD) is a novel nonlocal theory of continuum mechanics capable of describing crack formation and propagation without defining any fracture rules in advance. In this study, a multi-grid bond-based dual-horizon peridynamics (DH-PD) model is presented, which includes varying horizon sizes and can avoid spurious wave reflections. This model incorporates the volume correction, surface correction, and a technique of nonuniformity discretization to improve calculation accuracy and efficiency. Two benchmark problems are simulated to verify the reliability of the proposed model with the effect of the volume correction and surface correction on the computational accuracy confirmed. Two numerical examples, the fracture of an L-shaped concrete specimen and the mixed damage of a double-edged notched specimen, are simulated and analyzed. The simulation results are compared against experimental data, the numerical solution of a traditional PD model, and the output from a finite element model. The comparisons verify the calculation accuracy of the corrected DH-PD model and its advantages over some other models like the traditional PD model.
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新型近场动力学：基于单元的近场动力学
DOI：
10.1016/j.cma.2020.113098
发表时间：
2020-07
影响因子：
7.2
作者：
Shuo Liu;Guodong Fang;Jun Liang;Maoqing Fu;Bing Wang
通讯作者：
Bing Wang
DOI：
--
发表时间：
2015-03
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Speronello
通讯作者：
M. Speronello
基于耦合热机械非常态近场动力学的岩石热致开裂
DOI：
10.1111/ffe.13155
发表时间：
2020-02
影响因子：
3.7
作者：
Yundong Shou;Xiaoping Zhou
通讯作者：
Xiaoping Zhou
复杂分支裂纹扩展的增强扩展有限元法
DOI：
10.1016/j.enganabound.2019.03.028
发表时间：
2019-07
影响因子：
3.3
作者：
Chen Jun-Wei;Zhou Xiao-Ping
通讯作者：
Zhou Xiao-Ping
影响因子：
2.6
作者：
B. Wang;S. Oterkus;E. Oterkus
通讯作者：
B. Wang;S. Oterkus;E. Oterkus