求解碰撞问题的三维多网格物质点法
计算物理
2015-05-13 v1 材料科学
经典物理
摘要
不同物体间的接触算法在求解碰撞问题中起着重要作用，通常难以得到很好的处理。Bardenhagen、Brackbill 和 Sulsky 以及 Hu 和 Chen 曾提出过几种针对物质点法的接触算法。本文提出了一种改进的三维物质点法接触算法。该改进算法强调系统的能量守恒，并忠实恢复接触物体间的反作用力。与 Bardenhagen 的方法相比，法向和切向接触力通过背景网格的接触节点更恰当地施加于接触物体；与 Hu 和 Chen 的方法相比，不仅切向速度，法向速度也在各自的独立网格中分别处理。这种处理不仅确保了接触/滑动/分离过程，还恢复了接触物体间的摩擦。所提出的接触算法通过数值实验进行了验证，包括滚动模拟、弹性球体冲击、泰勒杆冲击以及塑性球体冲击。数值结果表明，采用改进接触算法的多网格物质点法更适用于求解碰撞问题。
引用
@article{arxiv.0708.3532,
title = {Three-dimensional multi-mesh material point method for solving collision problems},
author = {Xiaofei Pan and Aiguo Xu and Guangcai Zhang and Jianshi Zhu and Shang Ma and Xiong Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:0708.3532},
year = {2015}
}
评论
Figures 1,5,6,8,10,12 in JPG format, Accepted for publication in Communications in Theoretical Physics