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基于微极连续体的近场动力学微分算子及断裂过程模拟

近场动力学

在材料微结构不可忽略时，微极连续体作为引入独立转角自由度和特征长度参数的模型，可以用于描述材料的尺寸效应。近动力学因其空间积分替代空间微分的方法，将连续介质力学进行重构，在模拟介质从连续到非连续体的断裂过程中有广泛应用前景。本工作结合近场动力学微分算子与小变形下的微极性弹性理论，实现了对微极弹性体场方程的近场动力学微分算子表示。对带圆孔的二维板进行了应力集中分析，并与有限元的解答进行比较，验证了该方法的有效性。基于微极连续体给出的临界伸长线应变断裂准则，讨论了特征长度参数对微极连续体断裂行为的影响。这项工作为模拟具有微结构材料的断裂行为提供了一种可行的方案。