非常规“态”型近场动力学数值模型研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：传统的键型近场动力学方法，一方面，由于与连续理论的结合不够紧密，例如传统理论中的应力、应变、弹性常数以及其它物性参数在pd模型中没有明确的描述和使用，这反过来影响对已知传统物性参数（如弹性模量e、剪切模量g等）的材料进行pd建模，以及数值分析结果与传统实验和数值结果进行对比。另一方面，本构力函数f完全基于单一物质点对中物质点间的相互作用，而没有考虑物质点自身所处的环境的影响以及物质点对之间的相互作用，导致pd模型的应用范围有限。为了突破传统pd模型的局限，silling于2007年提出了基于物质点状态的pd理论，该方法在传统pd本构模型的基础上增加考虑物质点所处的状态以及物质点对之间的相互影响，因而大幅度提高了pd方法的精度以及pd本构建模的普适性。

目的：对非常规态型近场动力学模型进行研究，并与传统有限元方法进行对比。

意义：非常规态型近场动力学理论是pd理论的大变革，研究它的数值计算精度、准确性是对非常规态型建模的探索，也是对近场动力学的发展的摸索。

2. 研究内容和预期目标

1-本课题《非常规“态”型近场动力学数值模型研究》选取生活中易于获取的混凝土作为研究对象，应用当前国际上新兴的近场动力学理论建立数值模型，再调整相应的参数模拟混凝土破坏，得出相应的量值，并与ansy建模分析s结果对比，了解该类材料的破坏机制。

2-混凝土的态型近场动力学模型数值计算结果和ansys（有限元）建模分析结果一致。

3. 研究的方法与步骤

本课题拟采用近场动力学方法进行数值建模和计算：

1. 推导非常规态型近场动力学本构方程；
2. 推导本构方程求解的迭代式；
3. 根据迭代式编写相应程序；
4. 用matlab进行数值计算，得出位移、应力图形；
5. 用ansys建模计算，并与数值计算结果进行对比；
6. 总结，得出非常规态型模型破坏规律；

4. 参考文献

[1] silling s a. reformulation of elasticity theory for discontinuities and long-range forces [j].

journal of the mechanics and physics of solids, 2000, 48(1): 175―209.

[2] demmie p d,silling s a. an approach to modeling extreme loading of structure using peridynamics[j]. journal of mechanics of materials and structures,2007,2(10):1921-1945.

5. 计划与进度安排

[1]3月16日-3月22日 文献检索，提交开题报告 [2] 3月23日- 4月5日论文研究，提交外文翻译初稿 [3]4月6日- 5月17日论文研究，提交论文初稿 [4]5月18日- 5月24日论文修改，提交论文终稿 [5]5月25日- 5月31日答辩报告准备（PPT形式）[6]6月1日- 6月7日 论文答辩