Phase-field cohesive zone modeling of multi-physical fracture in solids and the open-source implementation in Comsol Multiphysics

多物理 内聚力模型 模块化设计 断裂(地质) 水准点(测量) 多尺度建模 领域(数学) 相(物质) 有限元法 机械工程 计算科学 计算机科学 材料科学 工程类 结构工程 物理 数学 岩土工程 地质学 操作系统 大地测量学 计算化学 化学 量子力学 纯数学
作者
Wanxin Chen,Jian‐Ying Wu
出处
期刊:Theoretical and Applied Fracture Mechanics [Elsevier]
卷期号:117: 103153-103153 被引量:67
标识
DOI:10.1016/j.tafmec.2021.103153
摘要

Despite the popularity of phase-field models for fracture in purely mechanical problems, their application to the modeling of fracture in multi-physics problems is much less reported. This might be attributed, on the one hand, to the theoretical complexity involved in multi-physical phenomena, and on the other hand, to the cumbersome implementation of these coupled models in home-made platforms. In this work, the phase-field cohesive zone model (PF-CZM) is adopted as the prototype model to address fracture in various multi-physics problems, e.g., the thermo-mechanical, chemo-mechanical, chemo-thermo-mechanical, electro-mechanical, etc. The relevant theoretical and numerical aspects are categorized into modular structures, and the open-source implementations in the software platform Comsol Multiphysics are presented in details. In order to validate the PF-CZM for fracture in multi-physics problems and its numerical implementation, a number of representative benchmark examples are considered. Not only the qualitative crack patterns but also the quantitative global responses are compared against available experimental test data. It is found that the typical characteristics of fracture in all the considered multi-physics problems are well captured. Moreover, as in the purely mechanical counterpart, the predicted crack pattern and global responses are insensitive to the phase-field length scale, making the PF-CZM promising for modeling fracture in other more involved multi-physics problems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
完美世界应助--采纳,获得10
1秒前
caden完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
毕襄发布了新的文献求助10
2秒前
哇塞完成签到,获得积分10
3秒前
lizzzzzz发布了新的文献求助10
3秒前
老邱完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Eric完成签到 ,获得积分10
4秒前
刘才华完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
MR关闭了MR文献求助
6秒前
健忘的初翠完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
领导范儿应助真德秀先生采纳,获得10
8秒前
8秒前
吴谷杂粮完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
不下雨发布了新的文献求助10
8秒前
JxJ发布了新的文献求助10
9秒前
Gzdaigzn完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
彭于晏应助宓不评采纳,获得10
12秒前
bkagyin应助小美采纳,获得10
13秒前
烂漫夜梅完成签到,获得积分10
13秒前
坤坤完成签到,获得积分10
13秒前
--发布了新的文献求助10
13秒前
Flora完成签到,获得积分10
15秒前
FashionBoy应助cccc采纳,获得10
15秒前
123发布了新的文献求助30
15秒前
CodeCraft应助nan采纳,获得10
15秒前
疯花血月发布了新的文献求助10
16秒前
山橘月完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
在水一方应助.。。采纳,获得10
16秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3156528
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2807966
关于积分的说明 7875565
捐赠科研通 2466256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312779
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630273
版权声明 601919