动态冲击/接触韧性金属断裂分析显式内聚力相场物质点法

本发明属于韧性金属断裂分析技术领域，提出了一种显式内聚力相场物质点法，为金属动态断裂破坏研究提供了一种全新的数值计算方法。在该方法中，针对韧性金属层裂与侵彻破坏中的大变形问题和高速冲击问题，创新性地提出内聚力相场物质点法和弹球柔顺接触算法。内聚力相场模型可以很好的描述韧性金属的损伤软化和断裂行为。弹球柔顺接触算法有效地抑制了冲击接触面的速度过震荡以及接触面外法向量计算困难的问题。随后，利用拉格朗日方程推导出韧性金属动态断裂的控制方程并将耦合位移和内聚力相场模型的控制方程在物质点法框架内进行离散。最后，采用相场‑位移场交错求解策略，稳定、高效地求解接触和大变形等强非线性大规模韧性断裂破坏问题。