SoliDualSPHysics：面向固体力学的 DualSPHysics 扩展，包含超弹性、塑性与断裂

我们提出了 SoliDualSPHysics，这是一种新颖的开源 GPU 加速软件，扩展了 DualSPHysics 以实现单一的光滑粒子流体动力学(SPH) 公式下的可 deformable 固体的超弹性、有限应变塑性和脆性断裂行为模拟。该软件实现了固体力学的总拉格朗日公式，允许直接施加外部载荷和边界条件，实现固体力学的独立仿真。脆性断裂通过相位场方法与 SPH 耦合实现，无需额外准则或局部细化即可在动态加载下实现裂纹的 initiation、传播和分支。该框架还支持用户自定义数学表达式来 prescribe 随时间和空间变化的量，补充固体和断裂扩展，增强了现有和未来 DualSPHysics 应用的灵活性。利用 DualSPHysics 原生的 CPU/GPU 并行架构，该软件实现了大规模仿真的显著计算加速，实施经验证明其在准确性、鲁棒性和有利缩放性能方面都表现出色。提供了详尽的实现细节和用户文档，以确保可重复性并支持社区进一步开发。该框架和源代码均通过公开 GitHub 存储库提供。