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BibTeX
Dual-horizon peridynamics
International journal for numerical methods in engineering, 2016-12, Vol.108 (12), p.1451-1476
Ren, Huilong
Zhuang, Xiaoying
Cai, Yongchang
Rabczuk, Timon
2016
Details
Autor(en) / Beteiligte
Ren, Huilong
Zhuang, Xiaoying
Cai, Yongchang
Rabczuk, Timon
Titel
Dual-horizon peridynamics
Ist Teil von
International journal for numerical methods in engineering, 2016-12, Vol.108 (12), p.1451-1476
Ort / Verlag
Bognor Regis: Blackwell Publishing Ltd
Erscheinungsjahr
2016
Link zum Volltext
Quelle
Wiley Online Library - AutoHoldings Journals
Beschreibungen/Notizen
Summary In this paper, we develop a dual‐horizon peridynamics (DH‐PD) formulation that naturally includes varying horizon sizes and completely solves the ‘ghost force’ issue. Therefore, the concept of dual horizon is introduced to consider the unbalanced interactions between the particles with different horizon sizes. The present formulation fulfills both the balances of linear momentum and angular momentum exactly. Neither the ‘partial stress tensor’ nor the ‘slice’ technique is needed to ameliorate the ghost force issue. We will show that the traditional peridynamics can be derived as a special case of the present DH‐PD. All three peridynamic formulations, namely, bond‐based, ordinary state‐based, and non‐ordinary state‐based peridynamics, can be implemented within the DH‐PD framework. Our DH‐PD formulation allows for h‐adaptivity and can be implemented in any existing peridynamics code with minimal changes. A simple adaptive refinement procedure is proposed, reducing the computational cost. Both two‐dimensional and three‐dimensional examples including the Kalthoff–Winkler experiment and plate with branching cracks are tested to demonstrate the capability of the method. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
Sprache
Englisch
Identifikatoren
ISSN: 0029-5981
eISSN: 1097-0207
DOI: 10.1002/nme.5257
Titel-ID: cdi_proquest_miscellaneous_1864575071
Format
–
Schlagworte
adaptive refinement
,
Angular momentum
,
Bonding
,
Computational efficiency
,
Cracks
,
dual horizon
,
ghost force
,
Ghosts
,
Horizon
,
horizon variable
,
Mathematical models
,
Numerical analysis
,
peridynamics
,
spurious wave reflection
Weiterführende Literatur
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