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基于近场动力学方法的结构准静态变形的定量计算被引量：7: 2016年; 近场动力学(Peridynamics,PD)是一种新兴的基于非局部模型描述材料特性的数值计算方法。该方法假定位于连续体内的粒子通过有限的距离与其他粒子相互作用,通过积分计算在一定近场范围(horizon)内具有一定影响域的材料点之间的相互作用力,而不论位移场的连续与否,避免了传统的局部微分方程求解在面临不连续问题时的奇异性和现有多尺度算法的复杂性。在近场动力学理论框架下,考虑近场范围尺寸对本构力函数的影响,构造了二次多项式型本构力核函数,对反映物质点长程力基本特性的本构力函数进行改进。通过引入人工阻尼、构建分级加载算法和系统失衡判断准则,使近场动力学方法能适用于定量的准静态变形的计算分析。; 沈峰章青黄丹顾鑫; 关键词：准静态数值模拟

低密度和高密度水化硅酸钙的纳米压痕数值模拟被引量：1: 2013年; 水化硅酸钙（C—S—H）是决定以硅酸盐水泥为主要组分的水泥基材料性能的关键组分，水化硅酸钙（C—S．H）是存在于水化产物中连续的固体物质，占水化水泥浆体体积的50％-60％，是水泥浆体中决定硬化水泥浆体物理结构和性能的主要成分，同时水化硅酸钙（C—S-H）也是混凝土结构宏观尺度的凝聚性和耐久性的重要影响因素．模型的建立对于预测水泥的体积性能如收缩、蠕变、渗透率和裂缝等方面越来越重要．通过将水化硅酸钙（C．S—H）分为低密度和高密度两种数值模型，并且将水化硅酸钙（C．S—H）视为在纳米尺度上具有实际微观粒子性能的离散颗粒的集合，运用分子动力学方法，通过控制水化硅酸钙（C—S-H）的紧密堆积体积分数和保持颗粒级别的其他材料属性不变来进行纳米压痕实验模拟，进而验证了压痕模量和硬度符合纳米压痕实验数据的规律．; 赵晶晶章青黄丹沈峰; 关键词：C-S-H 分子动力学数值模拟纳米压痕

近场动力学方法及其应用被引量：137: 2010年; 近场动力学(peridynamics,PD)是一种新兴的基于非局部作用思想建立模型并通过求解空间积分方程描述物质力学行为的方法.它兼有分子动力学方法和无网格方法的优点,避免了基于连续性假设建模和求解空间微分方程的传统宏观方法在面临不连续问题时的奇异性,又突破了经典分子动力学方法在计算尺度上的局限,在宏/微观不连续力学问题分析中均表现出很高的求解精度和效率.首先概述了PD方法的理论基础、建模思路和计算体系;进而介绍了PD方法在不同尺度不连续力学问题中的应用,包括均匀与非均匀材料和结构的大变形、损伤、断裂、冲击、穿透和失稳问题,结晶相变动力学问题以及纳米材料和结构的破坏问题;最后讨论了PD方法在理论、计算和应用等方面值得进一步研究的问题.; 黄丹章青乔丕忠沈峰; 关键词：数值模拟

弹丸侵彻混凝土靶板破坏过程的近场动力学模拟被引量：4: 2019年; 为了精确描述弹丸侵彻混凝土靶板的破坏过程及其演化规律,文中采用基于非局部相互作用思想与空间积分方程建模的键型近场动力学(peridynamics,PD)方法,改进了近场动力学本构力核函数,对弹丸侵彻下混凝土靶板的动态破坏过程进行仿真分析。模拟了弹丸侵彻下混凝土靶板破坏的全过程,探讨了不同冲击速度下混凝土靶板的破坏特征,较好地描述了其损伤累积和渐进破坏过程。; 沈峰章青顾鑫; 关键词：混凝土板侵彻

近场动力学与有限元混合模型研究被引量：1: 2021年; 兼顾近场动力学(peridynamics, PD)模拟不连续问题的优势和有限单元法(finite element method, FEM)较高的计算效率,采用近场动力学与有限元混合建模方法,建立了新的混合模型。该模型在裂纹出现区域,采用近场动力学建模,其他区域采用八结点等参元建模。通过杆单元连接PD物质点与等参单元结点,将PD物质点对间相互作用视为杆单元,最后对单元刚度集成,实现了在有限元框架体系中两种方法的混合建模。该混合模型无需引入人工阻尼,提高了计算效率。此外,相较于四结点混合模型,采用高阶(八结点)等参元与近场动力学方法建立的混合模型具有更高的计算精度。通过数值算例验证了该方法的有效性,为断裂破坏问题的解决提供了一种新思路。; 钱伟范存新沈峰夏益兵; 关键词：有限元

冲击荷载作用下混凝土结构破坏过程的近场动力学模拟被引量：24: 2012年; 混凝土在冲击、侵彻等动载荷作用下产生损伤和破坏的过程,其实质是力学模型从连续体到非连续体的转变过程。传统的连续介质理论基于连续性假设并运用偏微分方程求解问题,难以直接用于计算和模拟材料及结构发生破坏的整个过程。近场动力学(Peridynamics,PD)是一种新兴的基于非局部模型描述材料特性的数值计算方法。该方法假定位于连续体内的粒子通过有限的距离与其它粒子相互作用,通过积分计算在一定近场范围(horizon)内具有一定影响域的材料点之间的相互作用力,而不论位移场的连续与否,避免了传统的局部微分方程求解在面临不连续问题时的奇异性和现有多尺度算法的复杂性。该文概述了PD方法的理论基础,描述了其建模思路及计算体系,给出了用近场动力学方法模拟结构受冲击荷载的计算格式。算例结果表明:PD方法可以很好地刻画和模拟材料及结构的损伤累积与渐进破坏过程。最后讨论了PD方法在理论、计算和应用等方面有待进一步研究的问题。; 沈峰章青黄丹赵晶晶; 关键词：混凝土结构冲击荷载

基于近场动力学理论的混凝土轴拉破坏过程模拟被引量：29: 2013年; 近场动力学PD(Peridynamics)是一种新兴的基于非局部模型描述材料特性的数值计算方法。该方法假定位于连续体内的粒子通过有限的距离与其他粒子相互作用,通过积分计算在一定近场范围(Horizon)内具有一定影响域的材料点之间的相互作用力,而不论位移场的连续与否,避免了传统的局部微分方程求解在面临不连续问题时的奇异性和现有多尺度算法的复杂性。本文概述了PD方法的基本思想、建模方法和计算体系,给出了用近场动力学方法模拟混凝土在轴向拉伸荷载作用下的计算格式。算例结果表明,PD方法可以很好地刻画和模拟混凝土在轴拉情形下的损伤累积与渐进破坏过程.最后讨论了PD方法在理论、计算和应用等方面有待进一步研究的问题.; 沈峰章青黄丹赵晶晶; 关键词：混凝土结构数值模拟

改进的近场动力学本构模型及其量化分析: 近场动力学方法是一种新兴的基于非局部作用思想建立模型并且通过求解空间积分方程描述物质力学行为的方法，该方法不再基于连续性假设建模，避免了传统连续介质力学方法在求解不连续问题时的奇异性，在描述固体的裂纹扩展、损伤破坏等不连...; 沈峰章青黄丹顾鑫

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沈峰