模拟固体开裂的数值方法：断裂相场法（fracture phase-field method）

本文深入探讨了断裂相场法（fracture phase-field method）在计算材料学中的应用，特别是在处理固体开裂问题中的重要性。文章首先介绍了断裂相场法的基本原理，强调了其在模拟脆性和准脆性固体中断裂过程的有效性。随后，文章通过多个案例研究，展示了断裂相场法在预测裂缝结构失效、理解材料裂缝过程以及在多物理问题中的应用。这些案例包括热机械、化学机械、化学热机械、机电等多种复杂场景，证明了断裂相场法在处理多物理问题中裂缝建模的能力。此外，文章还讨论了相场断裂的块体结构自适应网格细化和强形式弹性方法，以及在分层、裂纹分支和裂纹偏转中的应用，进一步展示了该方法在非均质材料中混合相场断裂的潜力。总体而言，本文不仅提供了断裂相场法的理论基础和计算实现，还通过具体实例验证了其在实际工程问题中的应用价值和效果。