一个各向异性的连续断裂模型：长度尺度无关相场损伤模型的优势和局限性
摘要：探索各向异性固体内方向相关的损伤诱导和传播的目标是本研究的目标。具体而言，我们旨在通过扩展基于引用文献中引入的方向相关断裂能量和基于结构张量的各向异性相场（PF）损伤模型的思想，开发各向异性的PF损伤模型。本研究中使用的连续相PF损伤公式受到引用文献中的作品的启发。后者的结果显示，对于各向同性情况，它们对于长度尺度参数不敏感。这是因为它们成功地将断裂能量表述为局部损坏区中的扩散位移跳跃的函数。在本文中，我们讨论了数值示例和有关有限元实现的细节，其中断裂能量和材料强度被引入为裂纹方向的任意函数。利用当前的各向异性连续相断裂公式，所得结果对于长度尺度参数几乎不敏感。这是通过在裂纹方向上包含材料的方向相关强度以及其断裂能量实现的。利用当前的公式，可以增加网格大小，从而显著减少计算时间，而不会在预测的裂纹路径和整体得到的载荷-位移曲线中产生严重的变化。我们还提出这些模型仍然无法捕捉到模式相关的断裂特性。最后，还讨论了未解决的问题和未来发展的可能解决办法。
作者：Shahed Rezaei (1), Ali Harandi (2), Tim Brepols (2), Stefanie Reese (2)
论文ID：2108.12675
分类：Computational Engineering, Finance, and Science
分类简称：cs.CE
提交时间：2022-05-23