摘要：为了能准确和高效的跟踪动态裂纹扩展，我们发展了三维有限变形的内聚元和一系列不可逆内聚力关系．该内聚元通过采用不可逆内聚力关系来控制裂纹两侧物质的逐渐分离和形成自由表面，这一点可类比于传统有限元对块体材料的离散化．为了展示该方法的预测能力及便于灵活使用的特点，我们模拟了Zehnder和Rosakis所做的重物落下动态断裂实验，值得注意的是该方法可以近似模拟出裂尖的轨迹．

关键词：内聚力关系 有限变形 三维 裂纹扩展 有限元 

单位：Graduate Aeronautical Laboratories California Institute of Technology Pasadena CA 91125 U.S.A. Dipartimento di Ingegneria Strutturale Politecnico di Milano 20133 Milano Italy 西安交通大学 清华大学 北京理工大学