一种自适应轴对称FEM-SPH耦合算法及其在高速冲击模拟中的应用

摘要：

为了准确、高效地模拟高速冲击问题,提出了一种自适应轴对称有限元(FEM)-光滑粒子流体动力学(SPH)耦合算法.该算法在初始时刻全部采用FEM计算,在动态变形过程中自动将畸变单元转化为粒子,采用SPH计算.该算法采用一种新的耦合算法实现单元与粒子间的高精度耦合,并应用最小内角转化准则和单元分组转化方式实现单元向粒子的自动转化.计算了几个典型的高速冲击问题:首先,通过计算应力波传播测试了新的单元-粒子耦合算法的精度;然后,通过计算泰勒杆问题验证了自适应耦合算法及相应程序的正确性;最后,计算了弹体侵彻铝板和混凝土板.结果表明:自适应耦合算法计算精度好且效率高,适合模拟高速冲击问题.

关键词：固体力学、自适应耦合、有限元法、高速冲击、光滑粒子流体动力学

所属期刊栏目：32

分类号：O347;O302(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金项目10902038

在线出版日期：2012-12-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：384-392