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首页> 外文期刊>Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering >A non-ordinary state-based peridynamics framework for anisotropic materials
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A non-ordinary state-based peridynamics framework for anisotropic materials

机译：基于非常规状态的各向异性材料的动力学

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Peridynamics (PD) represents a new approach for modelling fracture mechanics, where a continuum domain is modelled through particles connected via physical interactions. This formulation allows us to model crack initiation, propagation, branching and coalescence without special assumptions. Up to date, anisotropic materials were modelled in the PD framework as different isotropic materials (for instance, fibre and matrix of a composite laminate), where the stiffness of the bond depends on its orientation. In this work we propose a non-ordinary state-based formulation to model general anisotropic materials. The material properties for each particle are defined using the material constitutive matrix, rather than being defined through the bond stiffness between adjacent particles. We propose a damage criterion for composite materials to model the crack propagation behaviour for anisotropic materials. We validate the model using benchmark problems obtained with established numerical methods or experimental results. The proposed approach enables the use of general classes of material models including rocks, concrete and biomaterials. (C) 2018 Elsevier B.V. All rights reserved.
机译：围力学（PD）代表了一种用于模拟断裂力学的新方法，其中通过通过物理相互作用连接的粒子对连续域进行建模。该公式使我们无需特殊假设即可对裂纹的萌生，扩展，分支和合并建模。迄今为止，各向异性材料在PD框架中已建模为不同的各向同性材料（例如，复合层压板的纤维和基质），其中粘合的刚度取决于其方向。在这项工作中，我们提出了一种基于非常规状态的公式化模型来建模通用各向异性材料。使用材料本构矩阵定义每个粒子的材料属性，而不是通过相邻粒子之间的粘合刚度定义。我们提出了一种复合材料的损伤准则，以模拟各向异性材料的裂纹扩展行为。我们使用通过建立的数值方法或实验结果获得的基准问题验证模型。所提出的方法使得能够使用通用类别的材料模型，包括岩石，混凝土和生物材料。 （C）2018 Elsevier B.V.保留所有权利。

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