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裘沙沙,段庆林,邵玉龙,姚伟岸.弹塑性体脆断相场模型的一致性无单元伽辽金法[J].计算力学学报,2023,40(1):60~65
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弹塑性体脆断相场模型的一致性无单元伽辽金法
Consistent element-free Galerkin method for phase-field model of brittle fracture in elasto-plastic solids
投稿时间:2020-01-01  修订日期:2022-10-26
DOI:10.7511/jslx20200101001
中文关键词:  相场  无网格/无单元  断裂  弹塑性  数值模拟
英文关键词:phase field  meshfree/element-free  facture  elastoplasticity  numerical simulation
基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金(DUT21GF304);大连理工大学中白学院国际合作基金(ICR2203);科学挑战专题(TZ2018002);国家自然科学基金面上项目(11672062).
作者单位
裘沙沙 大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116023 
段庆林 大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116023 
邵玉龙 大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116023 
姚伟岸 大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116023 
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中文摘要:
      采用无单元伽辽金法(EFG)对弹塑性体脆性断裂的相场模型进行了数值实现。利用无单元法便于构建高阶近似函数的优势,位移和相场均采用二阶移动最小二乘(MLS)近似。刚度阵的数值积分采用更为高效的二阶一致三点积分格式QC3(Quadratically Consistent 3-point integration scheme)。本构算法采用Newton-Raphson迭代和弹塑性一致性切线模量。数值结果表明了本文方法模拟弹塑性体脆性断裂的有效性。
英文摘要:
      This work presents the numerical implementation of the phase-field model of brittle fracture in elasto-plastic solids by using the Element-free Galerkin (EFG) method.Second-order moving least-squares approximation for both the displacement and the phase field is employed by taking full use of the convenience of the EFG method in constructing high-order approximation functions.The stiffness matrix is evaluated by the efficient Quadratically Consistent 3-point (QC3) integration scheme.Newton-Raphson iteration and consistent elasto-plastic modulus are employed in the constitutive algorithm.Numerical results demonstrate the validity of the presented method in modeling the brittle fracture of elasto-plastic solids.
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