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摘要
为了更好地理解准脆性材料在工程应用中的失效机理，需要不断改进测试方法和分析工具。使用具有极高计算效率的格构离散单元法（lattice discrete element method,LDEM）对准脆性材料进行建模，该方法采用双线性本构模型数值分析，利用杆单元的失效去除来模拟裂纹的萌生与扩展。经验证可见，LDEM受网格划分的影响较小。通过与经典断裂实例的对比可见，格构离散单元法在准脆性材料裂纹扩展模拟上与前人研究有较好的一致性。利用格构离散单元法模拟3D打印的聚苯乙烯切口梁的三点弯曲试验，得到了与物理试验相一致的荷载-位移曲线及裂纹扩展模式，证明了LDEM在模拟准脆性材料断裂问题上的合理性与高效的计算效率。该方法在百万级甚至更多单元大规模数值计算模拟上有很大潜力。
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单位武汉大学; 水资源与水电工程科学国家重点实验室; 大唐宣威水电开发有限公司
