混凝土板裂纹扩展的近场动力学建模分析

摘要

裂纹扩展过程的高效准确模拟一直是计算力学研究的热点.本文基于非局部积分思想构建了适于模拟裂纹扩展的近场动力学模型和算法.在近场动力学模型中将材料离散为相互作用的物质点,并针对混凝土的特性,在作用力中考虑物质点间的短程排斥力和拉压异性,在物质点对层次定义材料的局部损伤和断裂,并将物质点对临界伸长率与传统断裂力学中材料的应变能释放率联系起来;以中心差分法进行时间积分迭代求解物质点的运动轨迹并自然描述裂纹的扩展.通过典型的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展全过程的近场动力学模拟,验证了本文模型和算法的效率与精度.