可离散有限元法的数值与实验研究

本项目旨在探索解决工程中脆性材料固体受力后的破裂破碎的数值方法，其物理模型包括从连续体过渡到非连续体的全过程，在数值方法上采用有限元法与离散元概念的有机结合。基本方法是，在动力有限元的基本框架下，引入断裂力学和损伤力学的概念建立多重破裂准则实现连续体的逐步破裂与扩展，进而考虑离散的子块与母体之间以及分离的子块之间的相互作用，建立有效的接触算法。研究内容包括：对自主开发的有限元软件的大幅度改造调试，典型脆性材料和典型构件的多重破裂实验，实验与模拟结果的比较分析。本项目为国际研究热点，对重大工程结构的安全、地质灾害预防和国防等的应用都有重要意义和科学价值。本项目是在本研究团队早期的有限元研究、近几年的离散元研究与成功的国际合作背景下的可持续研究。