多材料连续介质力学的统一欧拉框架
计算物理
2020-01-08 v2
摘要
本文提出一种模拟多种不同连续介质间相互作用的框架。每种组成材料受同一组方程支配，仅其状态方程与应变耗散函数不同。任意流体、固体与真空组合间的界面由一种新的 Riemann 幽灵流体法处理，该方法对两侧材料类型无关（仅取决于所需边界条件）。Godunov-Peshkov-Romenski (GPR) 模型被用于建模连续介质（近来已用于求解涉及牛顿与非牛顿流体、以及弹性与弹塑性固体的系列问题），本研究代表了在该模型下处理多材料问题的新方法。所得框架简洁，却能够精确复现广泛不同的物理情景。本文中演示其精确复现已知 Riemann 问题的解析结果，并在其他情形（包括一些具有跨界面热传导、及冲击诱导可燃材料变形与起爆的情形）中产生预期结果。因此，该框架有望通过减少所需求解器方程组的数量、并削减处理材料间界面所需的理论工作，来简化涉及多种材料与物态的模拟软件开发。
引用
@article{arxiv.1904.03712,
title = {A unified Eulerian framework for multimaterial continuum mechanics},
author = {Haran Jackson and Nikos Nikiforakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03712},
year = {2020}
}