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题名基于统一相场理论的多边形有限元模拟研究
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作者
徐强
王绍康
陈健云
王铭明
刘静
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机构
大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室
大连理工大学工程抗震研究所
昆明理工大学电力工程学院
烟台市老岚水库移民安置服务中心
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出处
《人民长江》
北大核心
2025年第2期216-223,239,共9页
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基金
国家自然科学基金重大项目“混凝土坝枢纽潜在失效模式与灾变机理研究”(52192672)。
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文摘
固体材料裂缝扩展一直是工程中最普遍的破坏方式之一。统一相场理论在模拟裂缝扩展方面具有一定优势,但传统有限元方法在相场复杂区域离散时存在较大困难,为此将多边形有限元方法与统一相场损伤模型相结合,基于Matlab软件开发出多边形有限元统一相场损伤模型。该模型采用多边形离散方式并通过子问题交错迭代算法进行求解,即通过固定相场求解位移场,然后基于位移场结果求解相场,反复循环计算直至两者结果收敛。通过对比四边形单元与多边形单元离散下L形板的裂缝扩展结果,发现多边形相场计算结果与传统有限元计算和实验结果基本一致,证明了此方法的可靠性。提出的统一相场多边形有限元模拟方法有望在对工程结构复杂区域进行离散时发挥重要作用。
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关键词
裂缝扩展
固体材料破坏
多边形有限元
统一相场损伤模型
交错求解算法
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Keywords
crack propagation
damage of solid material
polygonal finite element
unified phase field damage model
interleaved iterative algorithm
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分类号
TV642
[水利工程—水利水电工程]
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