A virtual-bond peridynamics model for irregular grid

Mingqi Qin

doi:10.1016/j.enganabound.2025.106479

A virtual-bond peridynamics model for irregular grid

2025-09-25

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DOI：10.1016/j.enganabound.2025.106479

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经典隐式力学（PD）模型在应用于不规则网格分布时表现出显著的精度不足，限制了其在工程实践中的应用。本研究首先评估了现有改进型PD模型在不规则网格数值试样中的表现，并指出了误差的关键来源：尽管键拉伸、整体支持域变形以及单个键力能够被准确计算，但合成键力却存在误差。为解决此问题，我们提出了一种适用于不规则网格的非局部框架下的梯度场计算方法，进而构建了一种新型虚拟键PD模型，该模型消除了键力的计算需求，仅使用键来表征材料断裂并评估变形。一系列数值实验表明，所提出的模型在不规则网格条件下能够准确模拟材料的变形、断裂和失效过程。本研究深化了对不规则网格下PD模型误差机制的理解，并为提升非局部方法的应用性提供了有前景的途径。

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