数值模拟材料破坏中两个容易忽视的问题

›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (S1): 425-429.

数值模拟材料破坏中两个容易忽视的问题

赵跃堂，李振慧，储程

1.解放军理工大学国防工程学院，南京 210007

收稿日期:2013-05-12 出版日期:2013-08-30 发布日期:2014-06-09
作者简介:赵跃堂，男，1967年生，博士，教授，主要从事防震减灾工程与防护工程方面的研究工作
基金资助:
国家自然科学基金面上项目（No.50978253）；国家重点基础研究发展计划（973）项目（No. 2009CB724608）；国家自然科学基金创新研究群体基金（No.51021001）

Two easily-overlooked issues in numerical simulation of material’s failure

ZHAO Yue-tang，LI Zhen-hui，CHU Cheng

College of Defense Engineering, The PLA University of Science & Technology, Nanjing 210007, China

Received:2013-05-12 Online:2013-08-30 Published:2014-06-09

摘要/Abstract

摘要： 材料的破坏模拟方法对计算结果的正确性有着非常大的影响。基于对破坏判据的分析认识，指出在破坏问题数值模拟过程中容易忽视的两个问题，包括计算过程中单元的侵蚀问题和单元侵蚀后的内部接触问题。以圆柱状试块受压破坏问题和岩石坑道震塌破坏试验问题为背景，考察这两个问题对材料破坏问题的影响。理论分析和算例分析表明，通过定义节点约束失效和内部单元接触条件，可以比较合理地模拟诸如岩石坑道的震塌破坏等材料和介质的破坏问题，常用的侵蚀算法对材料破坏问题的模拟存在很大的局限性。

关键词: 数值模拟, 破坏, 侵蚀, 内部接触

Abstract: The simulation technique of materials’ failure has a great influence on the validity of the results. Based on the knowledge of materials’ failure criterion, two easily-overlooked issues in numerical simulation are put forward, which include elements’ erosion and inner contact after erosion during the numerical computation. With the background of cylindrical specimen’s failure test under compression loads and rock tunnel’s collapse test, the influence of the two issues on materials’ fracture are evaluated. Theoretical analysis and numerical computation indicate that, by defining constrained node set with failure and inner contact condition, the failure problem of materials and media can be properly simulated, such as the rock tunnel’s collapse, etc, the erosion algorithm for severe distorted elements has obvious imperfection.

Key words: numerical simulation, failure, erosion, inner contact

中图分类号:

TU 452

赵跃堂，李振慧，储程. 数值模拟材料破坏中两个容易忽视的问题[J]. , 2013, 34(S1): 425-429.

ZHAO Yue-tang，LI Zhen-hui，CHU Cheng. Two easily-overlooked issues in numerical simulation of material’s failure[J]. , 2013, 34(S1): 425-429.

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