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1.
固体介质中SPH方法的拉伸不稳定性问题研究进展   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
光滑粒子流体动力学法(smoothed particle hydrodynamics, SPH)是一种基于核估计的无网格Lagrange数值方法.它用粒子方程 离散流体动力学的连续方程, 既可以处理有限元难于处理的大变形和严重扭曲问题, 又可以 处理有限差分法不易处理的自由边界和材料界面的问题, 在固体力学中的冲击、爆炸和裂纹 模拟中具有广阔的发展前景.但是, 该算法的拉伸不稳定性(tensile instability)问题是它在固体力学领域中应用的最大障碍.对SPH稳定性分析表明, 算法不 稳定性的条件仅与应力状态和核函数的2阶导数有关.目前, 应力点法(stress points)、Lagrange核函数法、人工应力法(artificial stress)、修正光滑粒子法(corrective smoothed particle method, CSPM)和守恒光滑法(conservative smoothing)以及其他一些方法成功地改善了SPH的拉伸不稳定性, 但是每一种方法都不能彻 底解决SPH的拉伸不稳定性问题.本文介绍了SPH法的方程和Von Neumann稳定性分析的思想, 以及国内外在这几个方面的研究成果及其最新进展, 同时指出目前研究中存在的问题和研究的方向.  相似文献
2.
耗散粒子动力学模拟方法的发展和应用   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
李红霞  强洪夫 《力学进展》2009,39(2):165-175
耗散粒子动力学(dissipative particle dynamics, DPD)模拟方法是一门新兴的介观尺度数值模拟技术, 是研究复杂物系介观结构的一种重要手段, 也是联系宏观尺度和微观尺度的重要模拟方法之一. 首先介绍DPD模拟方法的提出和它的发展过程; 接着从DPD的理论模型、数值积分方法、参数的选择以及模拟系统与真实系统之间的映射关系4个方面介绍DPD的方法体系; 然后介绍DPD模拟方法在复杂流体中的应用情况, 具体包括多相流的聚集、微相分离和液滴的变形、破碎以及微通道内的流动等; 最后, 对此领域的发展方向进行了预测分析.  相似文献
3.
俞茂宏  强洪夫 《力学进展》2004,34(4):584-584
2004年是著名的Huber-Mises准则(第四强度理论)提出100周年.为了纪念M.T.Huber的贡献,由波兰科学部部长Kleiber教授和波兰科学院院长Legocki教授主持,并由波兰国家科委、波兰科学院力学委员会、金属委员会和波兰理论和应用力学学会共同发起和资助,在世界历史文化名城、波兰古都克拉科夫召开了《纪念Huber准则国际塑性理论和断裂发展会议》.  相似文献
4.
锥柱形膜片后屈曲的材料特性预示研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 使用正交表设计数值试验, 分析弹性模量、屈服强度、延伸率等材料特性参数对锥柱形膜片结构后屈曲状态的影响, 预示材料特性对膜片翻转的影响. 正交数值试验在不影响结果科学性的基础上, 极大地降低了试验次数. 数值试验结果表明: 在一定结构情况下, 弹性模量与屈服强度对膜片正向翻转影响非常显著, 而延伸率的影响与前两个因素比较而言, 几乎可以忽略. 并且, 结构顶点位移随材料的弹性模量增大而增大; 随材料的屈服强度减小而增大.因此, 在结构固定的情况下, 为了提高材料的翻转性能, 可以选择弹性模量较大而屈服强度较小的材料, 且延伸率为20%左右最好.  相似文献
5.
为了充分发挥光滑粒子流体动力学方法(smoothedparticlehydrodynamics,SPH)在处理大变形和 有限元(finiteelementmethod,FEM)问题时计算精度高的优势,提出了一种新型SPH-FEM 耦合算法。该耦 合算法在大变形区域使用SPH 粒子离散,其余区域使用有限元离散。在耦合界面处将SPH 粒子固结在有限 单元,在有限元节点设置背景粒子,通过背景粒子的方式将有限元节点纳入到SPH 临近搜索列表,消除了 SPH 边界效应,确保耦合界面物理量的连续性。使用该算法对圆柱形钢弹正冲击钢板发生冲塞破坏的过程 进行了三维数值模拟,靶板参数的计算采用含损伤的Johnson-Cook模型和Grüneisen状态方程,模拟结果与 实验吻合较好。  相似文献
6.
基于SPH方法的聚能射流侵彻混凝土靶板数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
在完全变光滑长度SPH(smoothed particle hydrodynamics)方法的基础上,利用F.Ott等提出的修正SPH方法处理在求解多介质大密度问题时的数值不稳定性问题,运用Holmquist-Johnson-Cook本构模型处理混凝土在冲击载荷下的变形和损伤问题,对聚能装药射流侵彻混凝土靶板的过程进行了数值模拟,同时利用LS-DYNA非线性有限元程序进行对比,分析了2种方法得到的混凝土yon Mises应力变化、射流头部特定节点处的速度变化及裂纹演变,验证了SPH方法的准确性.分析了另外2种不同尺寸的靶板在射流侵彻作用下的破坏形式,结果符合射流侵彻物理规律,表明该方法适合模拟聚爆炸与冲击等大变形破坏等问题.  相似文献
7.
结构可靠性仿真方法研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
可靠性仿真是对复杂结构系统进行可靠性分析计算最为有效的方法,引起了研究者越来越广泛的关注.综合目前结构可靠性仿真方法研究现状,介绍了蒙特卡罗(Monte-Carlo,MC)法、极限状态方程重构法、随机有限元法(stochastic finite element method,SFEM)进行结构可靠性仿真计算的特点及发展现状,归纳了固体火箭发动机(solid rocket motor,SRM)结构可靠性的特点及当前进行仿真的方法;并在此基础上分析了目前结构可靠性仿真方法及对SRM结构可靠性进行仿真分析计算时存在的不足及需要进一步研究的内容.  相似文献
8.
本文采用俞茂宏双剪统一屈服准则求解部分均匀荷载下简支圆板的塑性极限,已有的最大主应力准则、Tresca准则,Mises准则的解答均是该解答的特例或线性逼近。该解答可以适合于多种工程材料,具有普遍性和适用性,从得出的解析解和图示中可得出一些新的有益的认识  相似文献
9.
为了充分发挥光滑粒子流体动力学方法(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)易于处理大变形以及有限元(Finite Element Method,FEM)计算精度和效率高的优势,论文基于无网格粒子接触算法,在有限元节点处设置背景粒子,通过接触力的方式计算SPH粒子和有限单元之间的接触问题.使用SPH-FEM接触算法分别对球头钢弹斜冲击钢板和平头钢弹正冲击钢板的情况进行了三维数值计算,SPH采用完全变光滑长度算法,FEM采用矩阵向量积的EBE(Element-By-Element)算法.将SPH-FEM接触算法的计算结果与LS-DYNA的计算结果以及实验结果进行了对比验证.  相似文献
10.
针对传统SPEI方法中基于CSF模型的表面张力算法,在计算边界、尖角等粒子缺失部位的曲率时存在偏差较大,且粒子秩序较差,对大变形问题表面张力计算精度较低的问题,在Morris提出的表面张力SPH方法基础上,通过引入CSPM方法对边界法向的计算和曲率的计算进行修正,得到了表面张力修正方程组.应用本文方法模拟了水溶液中初始方形油液滴在表面张力作用下的自然变化过程,与VOF有限体积法进行对比,结果非常吻合;最后,基于本文方法模拟了二维水溶液中两个油滴的碰撞破碎过程.  相似文献
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