适于处理脆性材料动态裂纹扩展问题的改进型离散元法

摘要

离散元法作为一种主要解决散体、节理岩体等材料的力学行为的数值计算方法,近年来又扩展到求解连续介质及连续介质向非连续介质转化的冲击动力学问题,脆性材料在冲击载荷下动态裂纹扩展的数值模拟是其中很重要的一部分。本文基于传统用于连续介质的连接型离散元模型,引入单位分解函数作为后期无网格计算的近似函数,使用Delaunay三角化方法将离散元连接成三角形网格,使用网格积分,从而对离散元法的应变计算进行优化,同时改善了无网格法在求解过程中难以积分的问题,并针对脆性材料引入断裂准则,使之适应计算脆性材料冲击破坏问题。