本文關(guān)鍵詞：近場動力學(xué)法頻散特性及其在巖石層裂分析中應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 近場動力學(xué) 頻散特性 有限差分法 巖桿 層裂

【摘要】：為了解近場動力學(xué)方法(peridynamics,PD)的計算精度,考察該法用于巖石層裂破壞模擬的效果,對PD進行了頻散分析和算法驗證.首先由頻散分析后發(fā)現(xiàn):當空間步長不變時,隨影響域變大PD法頻散愈嚴重;而空間步長減小時,影響域節(jié)點數(shù)不變,其頻散會變?nèi)?當影響域大小不變時,內(nèi)部劃分節(jié)點越密集,頻散越弱.其次,通過該方法與傳統(tǒng)有限差分法的比較表明PD離散方程可看作一系列差分方程的組合,其截斷誤差為影響域半徑δ的二階無窮小;當δ為Δx時,PD算法與中心差分法是等價的,且此時計算精度最高.最后,通過PD法應(yīng)用于巖桿一維層裂模擬分析,探討了其空間步長、影響域尺寸對計算結(jié)果的影響,得出層裂時間、層裂位置及損傷分布情況,并與層裂試驗進行對比分析.PD可用于巖石層裂破壞分析,將FDM和PD法兩者結(jié)合進行層裂模擬時,計算時間少、優(yōu)勢明顯.
【作者單位】： 同濟大學(xué)土木工程學(xué)院;合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 近場動力學(xué) 頻散特性 有限差分法 巖桿 層裂
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51174145;51379147;51579062) 教育部博士點專項資金(20120072110024)
【分類號】：TU45
【正文快照】： 材料斷裂損傷是工程領(lǐng)域熱點問題之一,除了借助相關(guān)實驗手段外,研究人員也在積極尋求數(shù)值方法上的突破,以期弄清楚材料裂紋產(chǎn)生及其破壞機理,并進而能對斷裂進行預(yù)警.雖然有限元和有限差分等方法在工程分析中得到了廣泛應(yīng)用,但這些傳統(tǒng)數(shù)值方法大多都是基于經(jīng)典連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的

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本文編號：1122536