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文一：

https://doi.org/10.1007/s11012-020-01276-1

图：不同参考温度下的应力-应变关系（数值研究）。

图：应力-应变分布用于参数研究（用于所选材料属性的不确定性传播的结果）。

文二：

https://doi.org/10.1007/s42102-020-00046-7

防护涂层损伤过程的多物理近场动力学建模

防护涂料使得制造一种高温下省油，低排放的燃气涡轮发动机成为可能，从而引发航空航天工业的革新。当前，针对该防护涂层损伤过程的多物理场建模仍然是个重大挑战。燃气涡轮发动机上的防护涂层常暴露于热腐蚀环境中，致使涂层发生损伤。这些损伤过程包括：不同材料层之间形成的防护涂层发生界面损伤，沿厚度方向产生垂直裂缝，氧气和水分通过这些裂缝扩散，使涂层氧化和分层。在本文中，作者们证实了多物理近场动力学模型能洞察这些不利过程的可行性。本文所提出的三维近场动力学方程被证实都是有效的，包括对不连续性动态扩展的模拟。防护涂层的热传递，反应性氧化和保护层分层被验证和证实，其中各组分的性质参考了文献中的数据。

图：采用二维的环境阻障涂层模型对分层过程进行建模，该模型由YbS表面涂层、莫来石中间涂层、Si粘接涂层和SiC衬底组成（左图），有限元方法得到的循环75min后的空间温度分布（右图）。

图：400次循环后由热应变引起的近场动力学位移。

图：近场动力学模拟分层过程中的粘结损伤。经过400次和500次循环后，热应变分别导致粘结破坏和层间开裂。

文三：

https://doi.org/10.1007/s10704-020-00505-8

J面积积分在近场动力学中的应用

J积分在其原始公式中表示为闭合曲线积分。然而，很早人们就发现闭合曲线公式难应用于有限元分析。鉴于此，人们发展了更直接适用的J面积积分公式。在先前的研究中，作者们仅将J-闭合曲线积分表示为位移的函数，从而使该积分直接适用于近场动力学（Stenström和Eriksson in Int J Fract 216：173-183，2019）。在本文中，作者们将J面积积分推导成仅是位移的函数以此来扩展其应用范围，并且获得在近场动力学中的J面积积分的计算方法。通过借助于I型载荷条件下带中心裂纹的无限板的精确解析解，作者们将区域方程的性质与闭合曲线公式的性质进行了对比。结果表明，与闭合曲线J积分相比，J面积积分对局部扰动的敏感性更低。然而，对于两种积分公式，近场动力学的实现是直接且相似的。此外，本文还考虑了离散化、边界影响、裂纹表面与其他边界以及近场动力学中的积分闭合曲线角的情况。

图：裂纹长度为a的中心裂纹试样，边界处的解析应力(即，等效体力)和对称边界条件。

图：边界上的解析应力与精确解析解中的远端恒应力σ_0相对应，作为近场动力学模型的边界条件。

图：在近动力模型的变形结构上标出50^2个材料点的等值线图，在等值线25中施加与上图中边界应力等效的体力。

文四：

https://doi.org/10.1007/s42102-020-00049-4

用于I型和II型断裂模式的考虑拉伸和旋转运动的键型近场动力学

本文提出了一种新的键型近场动力学（PD）方法来模拟各向同性材料在键的拉伸和旋转作用下的弹性变形，从而消除了键型近场动力学对泊松比的限制。本文利用隐式技术求解了在小变形假设下得到的PD平衡方程。与拉伸和旋转运动相关的键常数可以直接与连续介质力学中应力和应变分量的本构关系建立联系。此外，本文还推导了临界伸长率和临界相对转动的表达式，并分别用I型和II型断裂的临界能量释放率表示。最后，本文所提出的方法不需要表面校正过程，可以直接施加位移和牵引力类型的边界条件，而不用在边界处引入虚拟区域。通过准确预测板式结构在一般加载条件下的变形，作者们首先证明了该方法的能力。随后，通过模拟双悬臂梁（DCB）在I型载荷下的响应和压缩剪切试件在II型载荷下的响应，建立了该模型的失效预测能力。

图：紧凑剪切试样。

图：承载边界的反力计算对比。

图：紧凑剪切试样在(a)裂纹萌生、(b)峰值荷载和(c)体裂时的变形结构和损伤云图。

文五：

https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2020.107463

一种改进的热力学全耦合的近场动力学在混凝土开裂中的应用

由于对结构可靠性和耐久性的要求，热或热力载荷下准确数值预测混凝土开裂是必要且紧迫的。本文中，作者们针对热力耦合问题提出了一种改进的基于键型近场动力学方法，并应用于细观尺度的混凝土结构的热扩散，热变形和断裂问题。特别地，作者们应用近场动力学微分算子重新改写了经典的微分热力耦合方程，从而将其转换为一种新颖的非局部积分公式，称为改进的热力学全耦合近场动力学。此方法不需要微传导系数及校准过程，并且温度-变形项直接用位移差的积分来表示。此外，还采用了一种多速率显式时间积分方案来克服多物理系统中的不同时间尺度问题。同时，针对断裂键作者们发展了新的微传导模型，并且在本文中作者们不认为裂纹是绝热的。另外，作者们认为断裂能释放速率是温度依赖的。除此之外，本文分析了三个有关热扩散和全耦合的热力问题的基准算例，以说明热扩散的近场动力学模型的正确性和精确性。最后，作者们进行了二维和三维热载荷几何建模的厚壁均质混凝土圆柱体的仿真，其开裂结果与相应的实验结果吻合良好。

图：厚壁混凝土圆柱体受中心热芯轴沿内缘的热载荷：(A)二维和三维计算模型，(b)实验结果。

图：(a) (e) 1500、(b) (f) 2500、(c) (g) 3200、(d) (h) 4000时间步下的三维厚壁混凝土圆柱体损伤云图与空间裂纹面图。

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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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