×

新的材料点法接触算法,用于提高精度、大变形问题和适当的零空间滤波。 (英语) 兹比尔1439.74504

摘要:材料点法(MPM)越来越多地用于多材料接触问题。尽管MPM在此类问题上具有优势,但当前接触方法的某些方面容易出现不稳定性。不稳定性的主要原因是用于计算法向量和材料分离的方法中的错误。本文通过将逻辑回归应用于每个接触节点的材料点云,提出了这些任务的新方法。新的逻辑回归过程确定了两种材料之间的最可能平面,并找到了它们的分离。分离计算明确考虑了粒子变形,从而提高了大变形问题的精度。对多材料MPM的另一个改进是,在每个时间步长进行两次接触力学修正,第一次是在初始速度外推到网格后,第二次是在更新网格动量后。更新粒子速度时,需要进行两次修正,以找到正确的加速度,并将过滤零空间噪声的方法扩展到接触力学。几个示例验证了新方法,并证明了其相对于先前方法的优势。

MSC公司:

74S99型 固体力学中的数值方法和其他方法
74M15型 固体力学中的接触
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 苏尔斯基,D。;陈,Z。;Schreyer,H.L.,历史相关材料的粒子方法,计算。方法应用。机械。工程,118179-186(1994)·Zbl 0851.73078号
[2] 苏尔斯基,D。;周世杰。;Schreyer,H.L.,颗粒-细胞方法在固体力学中的应用,计算。物理。通信,87,236-252(1995)·Zbl 0918.73334号
[3] 巴登哈根,S.G。;Kober,E.M.,广义插值材料点法,CMES计算。模型。工程科学。,5, 477-496 (2004)
[4] 巴登哈根,S.G。;Brackbill,J.U。;Sulsky,D.,颗粒材料的材料点法,计算。方法应用。机械。工程,187,529-541(2000)·Zbl 0971.76070号
[5] 巴登哈根,S.G。;Guilkey,J.E。;Roessig,K.M.(罗西格,K.M.)。;Brackbill,J.U。;Witzel,W.M。;Foster,J.C.,《材料点法的改进接触算法及其在颗粒材料应力传播中的应用》,CMES Compute。模型。工程科学。,2, 509-522 (2001) ·Zbl 1147.74375号
[6] 潘,X.-F。;徐,A.-G。;张国忠。;张,P。;朱俊硕。;马,S。;Zhang,X.,解决碰撞问题的三维多网格材料点法,Commun。西奥。物理。,49, 1129-1138 (2008) ·Zbl 1392.74047号
[7] 莱米亚莱,V。;Hurmane,A。;Nairn,J.A.,涉及大塑性应变和尖角接触的等通道角挤压的材料点法模拟,计算。模型。工程科学。,70, 1, 41-66 (2010)
[8] Nairn,J.A.,《使用多材料方法的材料点法中不完美界面的建模》,计算。模型。工程科学。,92, 3, 271-299 (2013) ·Zbl 1356.74014号
[9] 奈恩,J.A。;巴登哈根,S.G。;Smith,G.S.,材料点法中的广义接触和改进的摩擦加热,计算。第部分。机械。,5, 3, 285-296 (2018)
[10] Hammerquist,C.C。;Nairn,J.A.,一种新的材料点方法粒子更新方法,可减少噪音并提高稳定性,计算。方法应用。机械。工程,318724-738(2017)·Zbl 1439.65127号
[11] 斯特芬,M。;Wallstedt,P.C。;Guilkey,J.E。;Kirby,R。;Berzins,M.,材料点法(MPM)中实施选择的检查和分析,CMES计算。模型。工程科学。,31, 2, 107-127 (2008)
[12] 奈恩,J.A。;Guilkey,J.E.,广义插值材料点方法的轴对称形式,国际期刊数值。方法工程,101,127-147(2015)·Zbl 1352.74486号
[13] Hammerquist,C.C。;Nairn,J.A.,使用材料点法建模纳米压痕,J.Mater。决议,33,1369-1381(2018)
[14] Sadeghirad,A。;Brannon,R.M。;Burghardt,J.,一种对流粒子域插值技术,用于扩展材料点方法在涉及大规模变形问题中的适用性,国际。J.数字。方法工程,86,12,1435-1456(2011)·Zbl 1235.74371号
[15] Ogden,R.W.,《非线性弹性变形》(1984),Ellis-Harwood:Ellis-Harwood New York·Zbl 0541.73044号
[16] 齐恩基维茨,O.C。;Taylor,R.L.,《固体和结构力学的有限元方法》(2000),Elsevier:Elsevier Butterworth-Heinemann,英国牛津·Zbl 0991.74003号
[17] Murphy,K.P.,《机器学习:概率观点》(2012年),麻省理工学院出版社:麻省理学院出版社,马萨诸塞州剑桥·Zbl 1295.68003号
[18] J.Zhang,R.Jin,Y.Yang,A.G.Hauptmann,《改进的逻辑回归:SVM的近似及其在大规模文本分类中的应用》,载于:《第二十届机器学习国际会议论文集》,华盛顿特区,2003年。
[19] 马,J。;王,D。;Randolph,M.F.,岩土工程模拟材料点法中的一种新接触算法,国际J.Numer。分析。方法地质力学。,38, 11, 1197-1210 (2014)
[20] Yang,W.-C.,《使用材料点法研究桥梁上海啸引起的流体和碎屑荷载》(2016年),华盛顿大学,(博士论文)
[21] Bardenhagen,S.G.,材料点法中的能量守恒误差,J.Comput。物理。,180, 383-403 (2002) ·Zbl 1061.74057号
[22] Nairn,J.A.,显式裂纹的材料点法计算,计算。模型。工程科学。,4, 6, 649-664 (2003) ·Zbl 1064.74176号
[23] Brackbill,J.U。;Ruppel,H.M.,《Flip:二维流体流动的自适应分区粒子-细胞计算方法》,J.Compute。物理。,65, 2, 314-343 (1986) ·Zbl 0592.76090号
[24] Brackbill,J。;科特,D。;Ruppel,H.,FLIP:流体流动的低耗散、颗粒-细胞方法,计算。物理。Comm.,48,1,25-38(1988)
[25] 江,C。;施罗德,C。;Selle,A。;Teran,J。;Stomakhin,A.,仿射粒子-细胞方法,ACM Trans。ACM事务处理。图表,34,4,51:1-51:10(2015)·Zbl 1334.68253号
[26] 江,C。;施罗德,C。;Teran,J.,《角动量守恒的仿射粒子-细胞方法》,J.Compute。物理。(2020),出版中
[27] C.Gritton,M.Berzins,R.M.Kirby,《使用零空间和滤波器提高粒子方法的准确性》,载于:《第四届基于粒子的方法国际会议论文集——基本原理和应用》,PARTICLES 2015,国际工程数值方法中心,2015年,第202-213页。
[28] Harlow,F.,《流体动力学的细胞内粒子计算方法》,计算物理方法,3319(1964)
[29] Wilkens,M.L.,动力学现象的计算机模拟(1999),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0926.76001号
[30] 冯·诺依曼,J。;Richtmyer,R.D.,《流体动力激波数值计算方法》,J.Appl。物理。,21, 232-237 (1950) ·Zbl 0037.12002号
[31] Forest,C.A.,等熵能Hugoniot温度和Mie-Gruneisen状态方程,AIP Conf.Proc。,370, 1, 31-34 (1996)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。