一种耦合近场动力学与杂交应力元的数值方法

来源 :第二届无网格与粒子类方法研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w18asp
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  近场动力学理论和方法在模拟材料和结构破坏等不连续力学问题时具有很明显的优势,但作为一种非局部粒子类方法,其整体计算效率通常低于传统的有限元等连续介质力学求解方法。杂交应力元法根据修正的余能定理放松了对单元内边界上面力连续的要求,代之以边界位移连续条件,与位移协调元相比,具有应力精度高、对单元几何畸变不敏感等优点。为充分利用近场动力学方法求解非连续问题的优势和杂交应力元法的计算效率和应力结果精度,本文构建近场动力学方法与杂交应力元方法的耦合模型求解裂纹扩展问题,在空间划分近场动力学子域和杂交应力元子域,在子域过渡区建立耦合方程传递物质点的力和位移。通过典型算例并与解析解和其他数值方法计算结果对比,验证了该耦合模型在模拟裂纹扩展等不连续问题方面的适用性、计算精度和计算效率。
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