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基于相场模型的一维拉杆脆性断裂分析
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Brittle Fracture Analysis of One-dimensional Pull Rod Based on Phase-field Model
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    基于相场模型分析了受拉结构脆性断裂破坏,介绍了裂缝分布函数和能量耗散函数的构造,根据能量守恒定律推导了相场损伤模型控制方程,并采用交错数值计算方法对方程进行求解.通过对比一维无缺陷受拉杆数值解和解析解论证了数值解的正确性.随后模拟了含几何缺陷受拉结构和含损伤受拉结构断裂破坏,数值结果表明有限元数值模拟相场分析方法能够较准确地模拟破坏区应变局部化行为和脆性断裂.

    Abstract:

    Based on phase-field model,brittle fracture of the structures under tension is studied numerically. An introduction for construction of crack distribution function and energy dissipation function is presented. The governing equations for the phase field model are derived according to the conservation of energy and further solved by alternating minimization (staggered) algorithm. Good agreements between analytical solutions and numerical solutions of one-dimensional bar under tension validate the accuracy of analytical solutions. Numerical simulations of structures with geometric imperfection and predefined damage under tension are also presented. The numerical results show that deformation localization and brittle fracture in failure areas can be modeled accurately.

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袁集海,陈昌萍?覮.基于相场模型的一维拉杆脆性断裂分析[J].湖南大学学报:自然科学版,2021,48(2):53~58

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  • 在线发布日期: 2021-02-26
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