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基于近场动力学理论的裂纹模型波场数值模拟及频散特性分析
1
作者
左鹏飞
刘财
+1 位作者
郭智奇
冯晅
《吉林大学学报（地球科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1250-1261,共12页
近场动力学理论采用积分形式的运动方程,能够有效避免空间偏导数不存在的问题,在模拟不同材料发生裂纹扩展、断裂破坏等不连续问题方面有着广泛应用,但是对近场动力学理论中波的传播问题和频散特性研究较少。为了研究近场动力学理论中...
近场动力学理论采用积分形式的运动方程,能够有效避免空间偏导数不存在的问题,在模拟不同材料发生裂纹扩展、断裂破坏等不连续问题方面有着广泛应用,但是对近场动力学理论中波的传播问题和频散特性研究较少。为了研究近场动力学理论中应力波的传播规律,考虑平面应力情况,建立积分形式的运动方程,在均匀各向同性模型及含水平裂纹模型下进行了波场数值模拟,并与经典连续介质理论中的纵波和横波波场进行对比分析。基于常规态型近场动力学理论的运动方程,详细推导了一维和二维情况下的频散关系,并探讨了邻域内物质点数、邻域半径和形状参数等近场动力学参数对频散曲线的影响。在波场数值模拟中,线性近场动力学理论中固体与经典连续介质理论中线弹性介质的波场数值模拟结果具有良好的一致性,介质内裂纹的存在会阻碍波的传播;在频散特性分析中,所选邻域半径越小、形状参数越大,线性近场动力学理论中的频散特性越接近经典连续介质力学理论中的频散特性。
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关键词
常规态型
近场
动力学
线性近场动力学固体模型
含裂纹板
模型
波的传播
数值模拟
频散分析
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职称材料
扩展键基近场动力学的几何非线性扩展
被引量：
2
2
作者
朱其志
李惟简
+1 位作者
尤涛
曹亚军
《同济大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期455-462,共8页
扩展键基近场动力学模型解决了经典模型中固定泊松比的限制问题,但是仅限应用于小变形情况下的模拟。提出了一种计算键变形的实现方法,利用有限变形理论中的描述使模型能够处理几何非线性问题。通过最小二乘拟合得到物质点的局部位移场...
扩展键基近场动力学模型解决了经典模型中固定泊松比的限制问题,但是仅限应用于小变形情况下的模拟。提出了一种计算键变形的实现方法,利用有限变形理论中的描述使模型能够处理几何非线性问题。通过最小二乘拟合得到物质点的局部位移场,再对位移函数求导得到局部域的变形梯度张量。固体的旋转与拉伸通过对变形梯度张量的极分解分离,从而将扩展键的变形部分从总体位移中提取。随后,通过对变形系统的各个键力进行积分,从而获得系统大变形的正确预测结果。最后,开展了几个基准测试,与非线性有限元结果进行对比并验证了所提出模型的有效性和精确性。
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关键词
扩展键基
近场
动力学
模型
大变形
几何非
线性
极分解
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职称材料
题名
基于近场动力学理论的裂纹模型波场数值模拟及频散特性分析
1
作者
左鹏飞
刘财
郭智奇
冯晅
机构
吉林大学地球探测科学与技术学院
自然资源部应用地球物理重点实验室
海洋油气勘探国家工程研究中心
出处
《吉林大学学报（地球科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1250-1261,共12页
基金
国家自然科学基金项目(41874125)。
文摘
近场动力学理论采用积分形式的运动方程,能够有效避免空间偏导数不存在的问题,在模拟不同材料发生裂纹扩展、断裂破坏等不连续问题方面有着广泛应用,但是对近场动力学理论中波的传播问题和频散特性研究较少。为了研究近场动力学理论中应力波的传播规律,考虑平面应力情况,建立积分形式的运动方程,在均匀各向同性模型及含水平裂纹模型下进行了波场数值模拟,并与经典连续介质理论中的纵波和横波波场进行对比分析。基于常规态型近场动力学理论的运动方程,详细推导了一维和二维情况下的频散关系,并探讨了邻域内物质点数、邻域半径和形状参数等近场动力学参数对频散曲线的影响。在波场数值模拟中,线性近场动力学理论中固体与经典连续介质理论中线弹性介质的波场数值模拟结果具有良好的一致性,介质内裂纹的存在会阻碍波的传播;在频散特性分析中,所选邻域半径越小、形状参数越大,线性近场动力学理论中的频散特性越接近经典连续介质力学理论中的频散特性。
关键词
常规态型
近场
动力学
线性近场动力学固体模型
含裂纹板
模型
波的传播
数值模拟
频散分析
Keywords
ordinary state-based peridynamics
linear peridynamic solid model
cracked plate model
wave propagation
numeric simulation
dispersion analysis
分类号
P631.4 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
扩展键基近场动力学的几何非线性扩展
被引量：
2
2
作者
朱其志
李惟简
尤涛
曹亚军
机构
河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室
河海大学土木与交通学院
出处
《同济大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期455-462,共8页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(B200203095)
江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX20_0450)。
文摘
扩展键基近场动力学模型解决了经典模型中固定泊松比的限制问题,但是仅限应用于小变形情况下的模拟。提出了一种计算键变形的实现方法,利用有限变形理论中的描述使模型能够处理几何非线性问题。通过最小二乘拟合得到物质点的局部位移场,再对位移函数求导得到局部域的变形梯度张量。固体的旋转与拉伸通过对变形梯度张量的极分解分离,从而将扩展键的变形部分从总体位移中提取。随后,通过对变形系统的各个键力进行积分,从而获得系统大变形的正确预测结果。最后,开展了几个基准测试,与非线性有限元结果进行对比并验证了所提出模型的有效性和精确性。
关键词
扩展键基
近场
动力学
模型
大变形
几何非
线性
极分解
Keywords
extended bond-based peridynamic(XPD)model
large deformation
geometrical nonlinearity
polar decomposition
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于近场动力学理论的裂纹模型波场数值模拟及频散特性分析
左鹏飞
刘财
郭智奇
冯晅
《吉林大学学报（地球科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
扩展键基近场动力学的几何非线性扩展
朱其志
李惟简
尤涛
曹亚军
《同济大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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