张健   

张健,副教授,博士生导师,博士毕业于于代尔夫特理工大学(荷兰,QS世界大学排名前50),在埃因霍温理工大学(荷兰,QS世界大学排名第124位)进行博士后研究期间,与陶瓷材料领域的潜力新星Diletta Giuntini教授密切合作,Giuntini教授于2024年荣获TMS Early Career Faculty Fellow Award,该奖项是材料领域早期职业教师的最高荣誉之一。在谢菲尔德大学(英国,QS世界大学排名第92位)工作期间,与土木工程领域数字化(结构优...Detials

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基于不连续增强有限元算法的断裂力学分析方法

提出了不连续增强有限元方法(Discontinuity-enriched Finite Element Method, DE-FEM),不仅整合了传统与扩展/广义有限元方法的优点,而且为处理不连续问题提供了高效的全新数值分析方法。基于所提出的新方法,申请人取得了以下创新成果:

1) 实现了不连续体几何构型的统一网格语言描述,从根本上避免了同步更新间断几何(裂纹)和网格所引发的系列数值问题;在传统有限元格式下构造了具有明确物理意义的强/弱不连续附加项,实现了不连续体结构响应的精确数值模拟;提出了以积分单元标准形函数为基础的增强形函数数学表达,这不仅丰富了不连续体相交问题的数值处理手段,更为有限元方法在不连续问题的求解提供了便捷的数值途径。

2) 研发了适用于不连续体构型建模的全新几何引擎并公开了完整的程序设计框架与相应算法代码,为不连续问题求解算法的工程应用提供了不可或缺的前处理手段;提出了基于显/隐式双表示方式的不连续体构型描述方法,实现了高效准确的几何体布尔运算;实现了不连续几何模型与有限元分析模型的无缝链接,避免了繁琐的实时网格处理,确保了所提出算法的应用价值。