高计算成本限制了相场模型在岩土工程中的应用(例如，爆破、油气勘探和岩石滑坡)。为了提高计算效率，本文提出了一种用于模拟岩石断裂的相场模型的自适应等几何方法，该方法使用了一种新的细化准则和一种改进的数据传输算子(HBFT)。在大多数情况下，与均匀细化相比，所提出的方法减少了90%以上的计算时间和存储需求，并且合并非等阶单元的计算时间比等阶单元减少了35.23%。 值得注意的是：(1) 所提出的细化标准简单而有效，并且仅依赖IGA的1D结向量来保证相邻单元的分层差异。(2) 所提出的HBFT仅传输待细化的局部区域中的历史变量，而保持其他区域中的变量不变；此外，与传统BFT中的全局和逐个单元版本相比，所提出的HBFT不仅有可能避免求解全局版本的大规模线性方程，而且在一定程度上减轻了逐单元版本对全积分单元的要求。





图1 (a)均匀细化和(b)所提出方法的裂纹扩展和空间离散化

图2

使用等阶单元获得的最终裂纹路径和空间离散化

图3 使用(a)损伤变量和(b)提出的细化标准获得的空间离散化

高计算成本限制了相场模型在岩土工程中的应用(例如，爆破、油气勘探和岩石滑坡)。为了提高计算效率，本文提出了一种用于模拟岩石断裂的相场模型的自适应等几何方法，该方法使用了一种新的细化准则和一种改进的数据传输算子(HBFT)。在大多数情况下，与均匀细化相比，所提出的方法减少了90%以上的计算时间和存储需求，并且合并非等阶单元的计算时间比等阶单元减少了35.23%。 值得注意的是：(1) 所提出的细化标准简单而有效，并且仅依赖IGA的1D结向量来保证相邻单元的分层差异。(2) 所提出的HBFT仅传输待细化的局部区域中的历史变量，而保持其他区域中的变量不变；此外，与传统BFT中的全局和逐个单元版本相比，所提出的HBFT不仅有可能避免求解全局版本的大规模线性方程，而且在一定程度上减轻了逐单元版本对全积分单元的要求。





图1 (a)均匀细化和(b)所提出方法的裂纹扩展和空间离散化

图2

使用等阶单元获得的最终裂纹路径和空间离散化

图3 使用(a)损伤变量和(b)提出的细化标准获得的空间离散化