断裂相场法

断裂破坏分析是结构安全性的核心问题之一。本书基于国内外断裂相场法研究基础及作者在该领域的研究成果，从脆性断裂相场模型入手详细阐述了相场法有关的基本概念以及有限元离散求解格式，重点介绍了内聚力裂纹和动态裂纹的相场模型，以及复合材料和多相材料渐进破坏过程分析的相场模型。 另外，本书还提供了相场法在ABAQUS二次开发环境下的源代码，便于读者学习和参考。 本书既可作为从事断裂破坏问题研究的高等学校研究生、教师以及工程技术人员的参考书，也可作为力学及相关专业研究生的教学用书。

胡小飞，男，1986年生于安徽省芜湖市。大连理工大学工程力学系副教授。2008年于大连理工大学本科毕业后，获得保送，直接攻读本校博士学位，师从姚伟岸教授，于2012年提前半年毕业,获得工学博士学位。2013年～2014年,供职于Schlumberger,从事油气田工业软件的开发与维护，2015年返回大连理工大学工程力学系担任讲师，并于2015年～2017年赴新加坡国立大学机械工程系，作博士后研究，师从Tay Tong-Earm教授，其间从事复合材料渐进破坏的数值模拟研究。2017年返回大连理工大学，于年底获破格提拔，晋升副教授。2017年返校逾半年后，与博士生张鹏联合开展相场法的研究。已发表学术论文70余篇，其中SCI检索论文60余篇。

目录
序
前言
主要符号表
第1章  绪论  1
1.1  断裂问题一般求解方法  2
1.2  断裂力学的相场模型  3
参考文献  5
第2章  断裂力学基本公式  6
2.1  线弹性力学基本方程  6
2.2  裂纹很好应力场  8
2.3  裂纹扩展的判据  10
2.4  含裂纹问题的数值求解  14
2.4.1  虚拟裂纹闭合法  15
2.4.2  扩展有限元法  16
参考文献  19
第3章  脆性断裂相场模型  20
3.1  裂纹面密度函数  20
3.2  Francfort-Marigo变分原理  23
3.3  相场演化驱动力  28
3.4  数值求解方法  31
3.5  关于相场特征宽度的讨论  36
3.6  数值算例  39
参考文献  42
第4章  准脆性断裂统一内聚力相场模型  44
4.1  内聚力模型  44
4.2  统一内聚力相场模型  46
4.3  等效的内聚力软化关系  48
4.4  四种典型的内聚力相场模型  51
4.5  数值算例  57
参考文献  60
第5章  动态断裂相场模型  61
5.1  动态相场模型  61
5.2  数值求解方法  63
5.2.1  有限元离散  63
5.2.2  中心差分法  65
5.2.3  向前差分法  68
5.2.4  精细积分法  68
5.2.5  切比雪夫展开方法  73
5.3  数值算例  78
参考文献  85
第6章  相场模型在复合材料中的应用  87
6.1  传统各向异性相场模型  87
6.2  修正各向异性相场模型  93
6.3  数值算例  95
参考文献  105
第7章  相场模型在多相材料中的应用  106
7.1  多相材料及破坏模式  106
7.2  附加界面相场模型  107
7.3  界面临界能量释放率的修正  109
7.4  界面相场及断裂相场的求解  112
7.5  数值算例  117
参考文献  124
第8章  相场模型在ABAQUS中的编程实现  126
8.1  ABAQUS用户子单元UEL的使用  126
8.2  脆性断裂相场模型编程及代码  133
8.3  内聚力相场模型编程及代码  146
参考文献  156