文一：

https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2020.102829

基于常规态型近场动力学的改进细观损伤模型用于混凝土准脆性断裂分析

因为常规态型近场动力学的运动方程在不连续处仍然成立，所以它被看做是损伤和断裂过程分析领域很有前景的一种计算方法。尽管常规态型近场动力学模型已经被用于混凝土的细观性能评估，但在处理细观组分的准脆性力学行为时仍有许多尚未解决的问题。本文提出了一种用于混凝土二维断裂分析的改进细观尺度损伤模型。作者将界面过渡区的力学行为与砂浆和骨料的对应键联系起来，取代了用物质点给界面过渡区建模的方法，以提高建模效率和计算效率。在破坏过程中，损伤萌生基于由标量力密度计算出的应力大小判断；软化过程则由断裂能和一个指数软化准则表征。随后作者通过模拟混凝土单轴拉伸开裂和三点弯曲试验中的裂缝扩展，验证了该模型的有效性。模拟结果与分析结果和实验结果都具有很好的一致性。在此基础上，本文还考虑了砂浆、骨料、界面和孔洞的分布，采用该模型研究了混凝土在单轴拉伸下细观裂纹的萌生和扩展。最后作者进行了一系列参数研究，探究了细观断裂特性对宏观本构关系的影响。本文所提的改进细观损伤模型是一种简单而有效的混凝土断裂分析工具。

图：混凝土单拉模型的几何和细观结构。

图：材料点和键在空隙周围的分布。

图：细观结构对最终断裂模式的影响。

文二：

https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2020.102835

近场动力学单胞模型计算带缺陷/无缺陷复杂微结构有效材料属性

本研究论证了近场动力学单胞（PD-UC）模型在预测复杂微结构的有效热弹性材料性能以及由缺陷引起的材料性能折减方面的适用性。对六种不同的微结构（六方堆积、三相界面、0/90、球形夹杂物、编织纤维和随机短纤维）进行了比较，在没有缺陷的情况下，本模型预测结果与现有各种模型所得结果有很好的一致性。与现有模型不同的是，PD-UC还能够预测由复杂异质性和缺陷引起的材料性能折减。该模型对材料组分的数量没有限制，通过简单地破坏PD键就可以引入缺陷。此外，它还适用于具有正交各向异性材料组分的情况。同时，在没有任何附加约束条件下，PD-UC就可以自动满足周期性边界条件。

图：材料点x相互作用区域的法向键和剪切键。

图：一个由重复的单胞组成的宏观结构。

图：随机取向短纤维的微结构。

文三：

https://doi.org/10.1016/j.apm.2020.11.014

一种对于固态冲击成键过程的近场动力学建模方法以及对冲击界面形貌的模拟

近场动力学最初被用于对自发出现的不连续性如裂纹扩展和渐进损伤等现象进行建模。不同于近场动力学在对不连续性建模领域内的典型应用，本文在非常规态型近场动力学框架下提出了一种模拟由冲击驱动的固态焊接过程的建模方法，这一焊接过程能够有效地将各种各样相似或不相似的材料组分连接在一起。通过近场动力学键的概念发展了一种模拟由于高速冲击产生严重塑性变形所导致的金属成键过程的建模方案。考虑到非局部相互作用同时建立在参考构型和当前构型上，模型的提出兼顾了拉格朗日法和欧拉法。单种材料及两种材料连接点处的冲击成键过程被成功地模拟并得到验证。具有不同形貌特征的成键交界面被复现。通过对那些在成键过程中会影响交界面处形貌和稳定性的变量进行数值研究，本文提出的建模方法的有效性和可靠性得到了证明。

图：两板间冲击成键的初始结构，冲击速度v_p和冲击角β是工艺参数。

图：焊接铝6060-T6的界面形貌展示出了界面波型的发展过程。

图：铝-铝板在不同时间连接过程的数值模拟：(a) t=0.31μs、(b) t=1.26μs、(c) t=2.51μs、(d) t=3.77μs、(e) t=5.03μs、(f) t=6.28μs, 模拟中捕捉到了不同相的粘合区、波出现区和波状区。

图：冲击成键过程的剪切应力分布。

文四：

https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-HNKX202004012.htm

边坡失稳问题的非局部损伤本构建模

借鉴近场动力学的思想，任意一点的损伤状态由围绕该点的断键情形来评估。通过引入能量退化函数，本文构建了一个有限元框架下的非局部损伤本构模型，该模型能够克服键基近场动力学的泊松比限制，又能反映剪切破坏的力学行为。有限元建模时仅需要对可能出现破坏的区域进行网格加密，应用提出的非局部损伤本构模型，就能准确捕捉破坏过程中的裂纹或滑移带的发展。四点剪切梁的例子验证了本模型的可靠性和高效性，最后应用到边坡的失稳模拟上，取得了非常好的效果。

图：某土质边坡约束及受载。

图：土质边坡的多尺度网格剖分。

图：边坡的滑坡模拟。

文五：

https://doi.org/10.1016/j.enganabound.2020.11.011

一种键型Cosserat近场动力学平面应力模型及材料参数对裂纹模式的影响

本文提出了一种基于键型Cosserat近场动力学的平面应力模型，通过Cosserat连续介质力学理论提出了该模型的本构方程。本文提出的键型Cosserat近场动力学模型中的旋转位移与平移位移无关，并且考虑了物质点之间接触过程中的力偶。在特定条件下，本文提出的模型能够退化成键型近场动力学模型和微极近场动力学模型。作者们设计了几个裂纹扩展的算例来研究材料参数对裂纹模式的影响。为了验证提出的模型，作者们将数值模拟的结果与其它近场动力学模型和实验结果进行了比较。数值模拟的结果表明，Cosserat剪切模量和键的切刚度会对裂纹扩展过程产生影响，包括裂纹的分叉和裂纹模式。

图：单轴压缩下单盘板的初始构型。

图：微极近场动力学模拟的单轴压缩下单盘板的损伤演化过程。

图：物理实验中几种条件下试样的破坏模式: (a)准静态加载; (b)动态加载(试件1、2无平端；试件3有平端)。

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近场动力学(PD)理论是国际上刚兴起的基于非局部作用思想建立的一整套力学理论体系，用空间积分方程代替偏微分方程用以描述物质的受力情况，从而避免了传统连续力学中的微分计算在遇到不连续问题时的奇异性，所以特别适用于模拟材料自发地断裂过程。然而，因为近场动力学的数学理论内容丰富且与传统理论差别较大，目前的相关文献又以英文表述为主，所以很多朋友在一开始学习时会遇到一些困难。因此，我于2016年9月建立了此微信公众号（近场动力学讨论班），希望通过自己的学习加上文献翻译和整理，降低新手学习近场动力学理论的入门门槛，分享国际上近场动力学的研究进展，从而聚集对近场动力学理论感兴趣的华人朋友，为推动近场动力学理论的发展做一点儿贡献！

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