【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于木材与木结构损伤仿真，具体涉及一种基于近场动力学理论考虑木材各向异性特征预测分析木结构损伤行为的实现方法。
技术介绍
1、木材损伤是由于在外力和环境单独或共同作用下木材出现开裂和变形，最终导致木材失效和完全破坏，严重影响其力学性能。出于使用寿命和安全考虑，对木材和实际工程结构的断裂分析是必不可少的。木材是各向异性材料，相对于混凝土和钢材来说具有更大的非线性和可变性，其裂纹扩展涉及复杂和渐进的破坏模式，这也使得木结构在动力响应和损伤变形方面更加复杂和难以预测。裂纹的出现是材料不连续的问题，在传统的力学理论中，诸如弹性力学相关理论均是在理论建立时做出了连续性假设，在研究裂纹这种不连续问题时存在着诸多限制。
2、近场动力学(peridynamics,pd)是近年来基于非局部作用思想建立的一套新兴的力学理论体系。它可以避免在不连续处求导产生的奇异性问题，并实现对裂纹扩展过程的自然描述。早期阶段主要应用于各向同性材料的传统问题，包括脆性材料中的裂纹扩展和混凝土结构中的断裂，近年来被进一步应用于描述更复杂的各向异性材料中的...
【技术保护点】
1.一种考虑木结构各向异性的近场动力学损伤计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑木结构各向异性的近场动力学损伤计算方法，其特征在于，所述步骤1中的木结构实体模型的空间网格划分方法具体为：材料中某一物质点在其附近区域内，包含了一系列具有一定物理信息的相关物质点，为了方便数值计算，将木结构实体模型离散成间距为Δx的有限个立方体；每个立方体的大小相等，排列方式均匀且占据一定的体积。
3.根据权利要求1所述的一种考虑木结构各向异性的近场动力学损伤计算方法，其特征在于，所述步骤2中通过小立方体的几何中心来表征划分单元的物理...
【技术特征摘要】
1.一种考虑木结构各向异性的近场动力学损伤计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑木结构各向异性的近场动力学损伤计算方法，其特征在于，所述步骤1中的木结构实体模型的空间网格划分方法具体为：材料中某一物质点在其附近区域内，包含了一系列具有一定物理信息的相关物质点，为了方便数值计算，将木结构实体模型离散成间距为δx的有限个立方体；每个立方体的大小相等，排列方式均匀且占据一定的体积。
3.根据权利要求1所述的一种考虑木结构各向异性的近场动力学损伤计算方法，其特征在于，所述步骤2中通过小立方体的几何中心来表征划分单元的物理参数，模型经离散后，积分项在数值实现中为考虑为一定区域的求和形式，控制方程给出如下：
4.根据权利要求1所述的一种考虑木结构各向异性的近场动力学损伤计算方法，其特征在于，所述步骤3中的木材各向异性模型本构关系以及键断裂准则如下：
5.根据权利要求1所述的一种考虑木结构各向异性的近场动力学损伤计算方法，其特征在于，所述步骤3将木材实体模型抽象为沿着纤维方向堆叠的薄层，每个薄层都被理想化为离散的二维结构，引入一般键和增强键描述木材的宏观各向异性：薄层中物质点在顺纹方向上的相互作用通过增强键进行加强，从而产生更高的强度，物质点在所有其他方向上的相互作用则由一般键控制，设定模型中键的微模量c(δ)为：
6.根据权利要求1所述的一种考虑木结构...
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