[发明专利]基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算方法及系统

权利要求书

1.基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算方法，其特征在于，包括：

对计算区域进行有限元网格划分，得到多个有限元单元；

计算有限元单元的变形和受力情况，判断有限元单元是否得到破坏条件；

对于达到破坏条件的有限元单元，利用有限数量的近场动力学物质点进行替换；裂纹自近场动力学物质点之间发生起裂，并随着裂纹扩展，达到破坏条件的有限元单元逐渐被近场动力学物质点所替换；

采用有限元-近场动力学耦合计算方法计算有限元单元节点和物质点的位置和受力。

2.如权利要求1所述的基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算方法，其特征在于，利用有限单元法计算有限元单元的变形和受力，通过插值函数求解有限元单元节点及有限元单元的内部应力，根据宏观强度准则判断有限元单元是否达到破坏条件。

3.如权利要求2所述的基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算方法，其特征在于，所述宏观强度准则采用最大拉应力理论、最大拉应变理论或摩尔-库仑屈服准则。

4.如权利要求1所述的基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算方法，其特征在于，近场动力学物质点的质量、材料参数、速度和位移均从有限元单元中继承。

5.如权利要求1所述的基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算方法，其特征在于，所述有限元单元包括三角形单元、四边形单元、四面体单元或六面体单元。

6.如权利要求1所述的基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算方法，其特征在于，利用有限数量的近场动力学物质点进行替换后的有限元单元设置为死单元，将死单元刚度乘以一个预设系数，并且将与死单元相联系的单元荷载设置为0，将死单元的质量和阻尼设置为0。

7.如权利要求1所述的基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算方法，其特征在于，绘制位移和应力云图，直观展示裂纹起裂、扩展和贯通全过程。

8.基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算系统，其特征在于，包括：

网格划分单元，被配置为：对计算区域进行有限元网格划分，得到多个有限元单元；

判断单元，被配置为：计算有限元单元的变形和受力情况，判断有限元单元是否得到破坏条件；

物质点替换单元，被配置为：对于达到破坏条件的有限元单元，利用有限数量的近场动力学物质点进行替换；裂纹自近场动力学物质点之间发生起裂，并随着裂纹扩展，达到破坏条件的有限元单元逐渐被近场动力学物质点所替换；

计算单元，被配置为：采用有限元-近场动力学耦合计算方法计算有限元单元节点和物质点的位置和受力。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现了如权利要求1-7任一项所述的基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算方法的步骤。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现了如权利要求1-7任一项所述的基于有限元-近场动力学的动态裂纹扩展计算方法的步骤。