用于金属切削的粒子有限元方法、ALE方法和SPH方法比较以及求解器开发

摘要：

基于粒子有限元方法(Probabilistic Finite Element Method,PFEM)开发了金属切削粒子有限元求解器,用于测试二维和三维垂直切削算例.三维切削可以直接用于复杂结构,并和ALE方法和SPH方法做了原理性比较.PFEM方法目前尚无公开的商业和开源软件,但表现出了良好的自由边界跟踪效果,可以直接使用有限元方法的边界条件和接触算法.目前,计算机算力很强,弥补了PFEM方法作为无网格方法存在的计算效率缺陷.PFEM同时兼具无网格方法和有网格方法的优点.作为无网格方法,它避免了ALE方法在紊乱网格和规则网格之间区域重分算法和守恒算法的复杂性;作为有网格方法,它避免了SPH方法在邻近点和边界条件上的缺陷.后续工作会针对非均匀网格边界重构、网格自适应、并行计算和三维复杂切削展开进一步研究.

关键词：金属切削、粒子有限元方法、ALE方法、SPH方法、求解器、自由边界

所属期刊栏目：57

分类号：TP391;O246;O35

资助基金：航空科学基金20181625004

在线出版日期：2021-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：87-90