On nonlocal modeling in continuum mechanics

Abstract

The objective of the paper is to provide an overview of nonlocal formulations for models of elastic solids. The author presents the physical foundations for nonlocal theories of continuum mechanics, followed by various analytical and numerical techniques. The characteristics and range of practical applications for the presented approaches are discussed. The results of numerical simulations for the selected case studies are provided to demonstrate the properties of the described methods. The paper is illustrated with outcomes from peridynamic analyses. Fatigue and axial stretching were simulated to show the capabilities of the developed numerical tools.

W artykule dokonano przeglądu nielokalnych sformułowań dla mechaniki bryły odkształcalnej. Autor przedstawia podstawy fizyczne nielokalnych teorii mechaniki kontinuum oraz dokonuje przeglądu technik analitycznych i numerycznych stosowanych w modelach matematycznych. W pracy przedyskutowano charakterystyki oraz zakres praktycznych zastosowań wspomnianych technik modelowania. Ocena własności nielokalnych modeli została przeprowadzana na podstawie wyników symulacji numerycznych dla wybranych typów analiz z zastosowaniem perydynamiki. Przedstawiono wyniki symulacji zmęczeniowych oraz jednoosiowego rozciągania, uzyskane przy użyciu opracowanych narzędzi analiz symulacyjnych.