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文一：

https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2021.108572

基于近场动力学理论与新型裂纹尖端检测算法的多晶材料疲劳分析

本文采用近场动力学理论预测了循环加载下多晶材料的裂纹扩展。近场动力学疲劳模型采用了应变载荷循环（ε-N）数据并引入了由循环应变计算的每根键的“剩余寿命”，其随时间而变化。该模型还捕捉到了广泛用于计算疲劳裂纹扩展的传统帕里斯定律。此外，本文引入了新的裂纹尖端检测算法来自适应的检测裂纹尖端，这是近场动力学疲劳模型所必需的。最终，作者们考虑了几个数值算例来研究晶界强度和晶粒尺寸对多晶材料疲劳行为的影响。

图：近场动力学疲劳分析模型的几何尺寸。

图：近场动力学疲劳分析的多晶模型：（a）25个晶粒，（b）100个晶粒，（c）400个晶粒。

图:100晶粒的多晶体的断裂模式：（a）β=0.1, N=48k次循环，（b）β=0.5, N=174k次循环，（c）β=1.0, N=345k次循环，（d）β=2.0, N=453k次循环，（e）β=10.0, N=784k次循环。

文二：

https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2021.107560

常规态型近场动力学对面外载荷下平板壳的断裂参数分析

本文致力于采用常规态型近场动力学模型对面外载荷作用下的含裂纹壳的断裂参数进行数值研究。作者们引入了非局部变形梯度和等效域积分来评估断裂参数。为了减少表面效应并获得更准确的结果，考虑了能量方法和体积校正算法。同时，采用自适应动态松弛技术以获得稳态解。通过近场动力学结果与参考解之间的对比，所提出的近场动力学壳模型成功地评估了单一模式和混合模式加载条件下的断裂参数。

图：含有中心倾斜裂纹的方形板受到弯矩作用。

图：不同裂纹角度的J积分值：（a）ν=0.0, （b）ν=0.3。

文三：

https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2021.106286

铝硅酸盐玻璃在准静态和冲击加载条件下响应预测的不同数值方法研究

本文比较了在准静态和动态载荷条件下对脆性材料进行建模的三种数值方法。这些方法包括耦合光滑粒子流体动力学与有限元方法（FEM-SPH），离散元法（DEM）和弹性键型近场动力学方法（PD）。作者们在商业软件LS-DYNA中建立了每种方法的数值模型。通过对材料试样的实验测试，对每个数值模型与铝硅酸盐玻璃的力学性能相关的参数进行了校准。准静态三点弯试验和弹道冲击试验的实验结果用于数值模型的评估。所有方法在准静态弯曲载荷条件下均能提供相一致的结果，对于弹道冲击的算例，数值结果表明每种方法都具有捕获弹丸残余速度和铝硅酸盐玻璃砖损伤形貌的特殊能力。但是，考虑到所有的加载条件，FEM-SPH方法可以最好的复现铝硅酸盐玻璃的力学响应。

图：加载条件和试样几何尺寸：（a）单轴压缩，（b）巴西圆盘劈裂，（c）三点弯曲，（d）弹道冲击。

图：近场动力学模拟的弹道冲击响应预测。

图：不同数值方法模拟的玻璃准断裂模式的详细比较。

文四：

https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2020.104573

实时高温和高温后处理下花岗岩试样断裂力学行为的近场动力学模拟

本文在常规态型近场动力学框架下发展了一种热-力完全耦合模型，用以研究在实时高温（RT）和高温后（PT）处理下花岗岩的热力学行为和断裂特性。此外，本文提出了一种修正的多层计算方法，用以消除热梯度诱导裂纹的影响。该方法将热层的尺寸设置得比被测试样大，多余的区域用于承受热冲击。在加载过程中，热损伤信息被移植到力层的对应位置，而多余区域的数据被裁剪丢弃。利用本文方法，热循环裂纹和热梯度诱导裂纹可被区分模拟；另外，RT、PT试样的应力应变和开裂行为也可被有效模拟。本文首先对方形金属板热传导行为，以及花岗岩试样单轴压缩试验进行模拟，以分别判定数值方法的收敛性，和标定花岗岩力学参数。随后，通过两个算例分别研究和比较了花岗岩试样在RT和PT处理下的应力-应变行为、开裂模式和温度演化规律。在与实验结果进行系统比较后，讨论并总结了花岗岩试样在PT、RT测试下的破坏机理。

图：带辅助加热装置的试验机。

图：方形板的热传递：（a）几何尺寸，初始和边界条件，（b）近场动力学模型。

图：数值和实验结果的失效模式对比：（a）300°C, （b）500°C, （c）700°C。

文五：

https://doi.org/10.1016/j.enganabound.2020.12.001

裂隙多孔岩水-力耦合的非常规态型近场动力学理论

本文提出了一种新型的水-力耦合的非常规态型近场动力学理论，用以研究裂隙多孔岩的水-力耦合问题。作者们将水力键引入到耦合的数值模型中，用以传输储存在物质点中的水流，并在近场动力学框架下导出了裂隙多孔岩的流动方程。随后，作者们建立了一维和二维流动的情况下近场动力学导水率和经典（力学）导水率之间的关系。更近一步，本文将Biot多孔介质理论应用于确定由水压产生的变形，并引入到非常规态型近场动力学的控制方程中。此外，在水-力耦合的非常规态型近场动力学模型中，作者们还考虑了力变形和断裂对于导水率的影响。最终，作者们采用了三个不同的算例验证了本文所提出的对于水-力耦合近场动力学模型的修正的正确性。结果表明，本文得到的数值解和解析解具有良好的一致性。

图：岩石试样的加载示意图。

图：水力耦合分析中不同时刻的水压分布。

图：双轴压缩下的剪切应力场和裂纹扩展。

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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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