面向裂纹扩展的连结型刚体-弹簧离散元模型

• 作者: 何勇 刘哲超 张俊 蒋逸飞 赵万华
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 离散元 裂纹扩展 多层邻近单元
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 页码范围: 48-54
• 页数: 7页
• 分类号: TP391.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201804007

摘要

针对连结型刚体-弹簧离散元的单元排布型式对仿真裂纹扩展路径严重失真的问题,提出了一种考虑多层邻近单元作用力的离散元模型.该模型在1层、2层和3层邻近单元搜索方法下的离散元弹簧刚度参数和断裂判据由材料应变能守恒法则推导得出.采用不同层数邻近单元搜索方法对Kalthoff和Winkler的平板材料动态剪切实验的裂纹扩展轨迹进行了离散元仿真,结果表明,随着离散元模型中邻近单元搜索层数的增加,不同单元排布型式对裂纹扩展路径的影响下降;在3层邻近单元搜索方法下,受不同单元排布影响,仿真得到的裂纹扩展的起止时间仅相差2 μs,裂纹扩展轨迹十分接近并与实验结果吻合.采用3层邻近单元搜索方法的离散元模型可以有效地仿真材料裂纹扩展路径,可望成为研究材料断裂过程的工具.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵万华	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	147	2284	28.0	38.0
2	张俊	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	53	549	14.0	22.0
3	刘哲超	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	2	5	2.0	2.0
4	何勇	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	2	10	2.0	2.0
5	蒋逸飞	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	1	2	1.0	1.0