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[IJNME]一种准静态和动态脆性断裂的混合自适应有限元相场法

近日,本课题组在IJNME上发表题为A hybrid adaptive finite element phase‐field method for quasi‐static and dynamic brittle fracture的算法文章,本课题组博士生田富成为论文的第一作者。

目前的工作旨在提出一种新颖的混合自适应相场方法(ha-PFM)来解决各种脆性断裂问题。 ha-PFM的两个关键组件是细化域识别和多级混合自适应网格算法,其中通过基于本工作中提出的创新策略数字化地跟踪裂缝尖端的近似位置来识别细化区域。随着裂缝的传播,细化域将动态移动,这通过自适应网格细化,粗化和转换策略来实现。与先前的自适应有限元相场方法不同,我们利用自适应多级混合三角和四边形元素来离散整个计算。只有连接细小和粗糙区域的过渡区域被三角形元素离散化,这消除了悬挂节点并确保了裂缝尖端附近的网格的高各向同性。除此之外,数值结果表明ha-PFM可以极大地节省内存,比标准PFM1530倍而不会损失精度。一个混合自适应网格的示意图如下所示。

作者要感谢沈泳星教授(上海交通大学)对数值算法的指导。本工作得到科技部(2016YF0302500)重点科研任务和国家自然科学基金的支持(51633009,51790500)





文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/nme.6172