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题名固体结构损伤破坏统一相场理论、算法和应用
被引量：27
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作者
吴建营
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机构
华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期301-329,I0001,共30页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51878294)。
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文摘
固体开裂引起的损伤和断裂是工程材料和结构最为普遍的破坏形式.为了防止这种破坏,结构设计首先必须了解裂缝在固体内如何萌生、扩展、分叉、汇聚甚至破碎;更重要的是,还需要准确量化这些裂缝演化过程对于结构完整性和安全性降低的不利影响.针对上述固体结构损伤破坏问题,本工作系统地介绍了笔者提出的统一相场理论、算法及其应用.作为一种裂缝正则化变分方法,统一相场理论将基于强度的裂缝起裂准则、基于能量的裂缝扩展准则以及满足变分原理的裂缝路径判据纳入同一框架内.不仅常用的脆性断裂相场模型是该理论的特例,还自然地给出了一类同时适用于脆性断裂和准脆性破坏的相场正则化内聚裂缝模型即PF-CZM.该模型非常便于通过有限元等方法加以数值实现;为了求解有限元空间离散后得到的非线性方程组,还介绍了几种常用的数值算法,其中整体BFGS拟牛顿迭代算法的计算效率最高.静力、动力和多场耦合条件下若干二维和三维代表性算例表明:相场正则化内聚裂缝模型PF-CZM能够高精度地再现复杂裂缝演化导致的脆性和准脆性固体损伤破坏;特别是,所有情况下,模型的数值结果不依赖于裂缝尺度参数和有限元网格.因此,该模型具有相当好的预测能力,有望在工程结构的损伤破坏分析方面发挥重要作用.最后建议了若干值得进一步开展的研究课题.
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关键词
相场理论
损伤
断裂
能量原理
内聚裂缝模型
bfgs拟牛顿算法
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Keywords
phase-field theory
damage
fracture
energy principle
cohesive zone model
bfgs quasi-newton algorithm
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分类号
O346.1
[理学—固体力学]
O346.5
[理学—力学]
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题名基于BFGS拟牛顿算法的含噪数字字符识别
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作者
杨超
聂仙娥
赵河明
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机构
中北大学机电工程学院
山西北方惠丰机电有限公司
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出处
《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》
CAS
2011年第4期79-81,共3页
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文摘
针对传统数字字符识别算法收敛速度慢且有可能陷入局部极小值等问题,提出了将BFGS拟牛顿算法应用于含噪数字字符识别:构造前馈型神经网络,调用Matlab神经网络工具箱中的训练函数trainbfg对网络进行训练.该算法收敛速度快、识别精度高,能够对含有一定噪声的数字字符进行识别,具有广阔的应用前景.
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关键词
数字字符识别
神经网络
bfgs拟牛顿算法
MATLAB
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Keywords
numeric character recognition
neural network
bfgs quasi-Newton algorithm
Matlab
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分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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