近场动力学在金属板块损伤模拟中的应用

"基于近场动力学理论的金属板块结构损伤机理的研究，韩祝文，许飞云，本文运用近场动力学基本理论构建金属板块的损伤模型，通过数值算例验证模型有效性。" 近场动力学（Peridynamics）是一种非局部的连续介质力学理论，它在处理材料断裂和损伤问题时具有显著优势。传统的力学模型通常基于局部的微分方程，这在处理断裂和不连续现象时会遇到奇异性。而近场动力学则通过将材料离散为相互作用的物质点，每个点在其影响域内与其他点进行相互作用，从而避免了这一难题。 在金属板块结构损伤机理的研究中，韩祝文和许飞云采用基于“键”的近场动力学模型，这种模型是通过对材料内部的“键”（代表物质点间的相互作用力）进行建模来描述材料的力学行为。这些“键”不仅考虑了相邻质点间的作用，还包含了远距离影响，使得模型能更准确地模拟裂纹的形成和扩展过程。 他们编制的近场动力学数值分析程序可以对金属结构在受载荷作用下的动态响应和损伤演化进行仿真。通过具体的数值算例，他们证明了该模型能够有效模拟裂纹的动态扩展，无需依赖额外的断裂准则。相比于有限元法（Finite Element Method, FEM）和无网格法（Meshfree Method）等传统数值方法，近场动力学模型在模拟断裂问题上显示出了更高的精度和灵活性。 关键词涉及的领域包括近场动力学理论、材料离散、基于“键”的模型以及裂纹扩展模拟。研究的成果对于理解金属结构在复杂环境下的损伤过程，预测其失效模式，以及优化结构设计和安全评估具有重要意义。通过这样的研究，可以为材料断裂问题提供新的分析途径，推动相关领域的科技进步。