高速运动裂纹扩展和分叉现象的近场动力学数值模拟

摘要：

首先介绍了近场动力学的基本理论,然后以两个实例分析了高速运动裂纹的扩展及分叉现象.分析了近场动力学参数(邻域半径、相邻节点距)及外部参数(材料的弹性模量、密度、温度改变量)等对裂纹分叉的速度和角度的影响并进行了对比分析,数值结果表明:随着邻域半径的增大,裂纹传播速度逐渐减少而裂纹分叉角度逐渐增加;随着相邻节点间距的增加,裂纹的传播速度逐渐减少而裂纹分叉角度也逐渐减少;裂纹分叉长度偏向于弹性模量小和密度大的材料;裂纹传播速度随着弹性模量差值的增大而增大,随着密度差值的减小而增大,同时随着外界温度改变量的增大而减少.近场动力学能自发地模拟裂纹扩展和分叉,不需要借助任何外部准则,不需要预先设置裂纹扩展路径,因此它具有天然的优势.

关键词：近场动力学理论、高速运动裂纹、扩展和分叉现象、数值模拟

所属期刊栏目：37

分类号：O317;V214.9(理论力学（一般力学）)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2014CB046903;国家自然科学基金51325903;51279218;重庆市自然科学基金院士专项cstc2013jcyjys30002;教育部博士点专项基金20130191110037;四川省科技厅资助项目2016GFW0137 The National Basic Research Program of China 973 Program 2014CB046903;The National Natural Science Foundation of China 51325903;51279218

在线出版日期：2016-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：729-739