×

用于大变形固体力学的砂浆分段接触方法。 (英语) Zbl 1060.74636号

摘要:接触建模仍然是非线性隐式结构分析中最困难的方面之一。目前使用的大多数3D接触算法都使用分段节点方法来接触不同的网格。双通道点对段接触方法由于过度约束而存在众所周知的锁定缺陷。在这项工作中,我们开发并演示了一种基于砂浆法的分段接触方法。通过消除过约束,该方法似乎比节点-分段方法更加稳健。此外,当单个节点在接触面边界处脱离接触或接触节点从一个面滑动到另一个面时,节点对段方法会受到影响。由于约束执行的离散性和隐式求解技术的收敛困难,这导致接触力跳跃。在分段对分段方法中,避免了这些力的跳跃,因为穿透是通过闭塞加权体积测量的,其随扰动平滑变化。
到目前为止,所有砂浆方案都是针对小变形/滑动制定的,并且主要用于平面。在这里,我们将介绍用于处理大滑动情况下接触面积分的积分方案和线性化方法。这些方案旨在保持线性动量,并可应用于任意弯曲的三维曲面。虽然代价昂贵,但我们的数值示例表明,该方法比平滑的节点-分段接触技术要稳健得多。也就是说,以前无法通过节点对段解决的问题现在可以通过我们的段对段接触解决。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74M15型 接触固体力学

软件:

Nike2D系列
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Hallquist,J.O。;Goudreau,G.L。;Benson,D.J.,大型拉格朗日计算中具有接触影响的滑动界面,计算。方法应用。机械。工程,51,107-137(1985)·Zbl 0567.73120号
[2] P.Papadopoulos,R.L.Taylor,接触问题有限元解的混合公式。技术报告UCB/SEMM报告90/18,加州大学伯克利分校,1990年;P.Papadopoulos,R.L.Taylor,接触问题有限元解的混合公式。技术报告UCB/SEMM报告90/18,加州大学伯克利分校,1990年
[3] 布雷齐,F。;Fortin,M.,混合和混合有限元方法(1991),Springer Verlag:Springer Verlag纽约·Zbl 0788.7302号
[4] Engelmann B.Nike2d:用户手册。技术报告UCRL-MA-105413,加利福尼亚大学劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,1991年;Engelmann B.Nike2d:用户手册。技术报告UCRL-MA-105413,加利福尼亚大学劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,1991年
[5] Padmanabhan,V。;Laursen,T.A.,大变形接触分析的表面平滑程序,有限元。分析。设计。,37, 173-198 (2001) ·Zbl 0998.74053号
[6] Wriggers,P。;Krstulovic-Opara,L.,关于摩擦接触问题的光滑有限元离散化,Z.Angew。数学。机械。,80, 77-80 (2000) ·Zbl 0951.74609号
[7] Puso,医学硕士。;Laursen,T.A.,《使用格雷戈里面片的3D接触平滑算法》,《国际数值杂志》。方法工程,54,1161-1194(2002)·Zbl 1098.74711号
[8] Daniel,W.J.T。;Belytschko,T。;Ventura,G.,基于符号距离函数的接触冲击单片平滑间隙算法,国际J·数值。方法工程,55,101-125(2002)·Zbl 1098.74681号
[9] Zavarise,G。;Wriggers,P.,分段接触策略,数学。计算。型号1。,28, 497-515 (1998) ·Zbl 1002.74564号
[10] Simo,J.C。;Wriggers,P。;Taylor,R.L.,接触问题有限元解的扰动拉格朗日公式,计算。方法应用。机械。工程,50,163-180(1985)·Zbl 0552.73097号
[11] 帕帕佐普洛斯,P。;Taylor,R.L.,接触问题有限元解的混合公式,计算。方法应用。机械。工程,50,163-180(1992)
[12] 伯纳迪,C。;Maday,Y。;Patera,A.T.,《区域分解的新非协调方法:砂浆单元法》,(Brezia,H.;Lions,J.L.,《非线性偏微分方程及其应用》(1992),Pitman和Wiley),13-51·Zbl 0797.65094号
[13] Belgacem,F.B。;希尔德·P。;Laborde,P.,用砂浆有限元法近似单边接触问题,C.R.Acad。科学。,324, 123-127 (1997) ·Zbl 0872.65057号
[14] Hild,P.,单边接触两种非协调有限元方法的数值实现,计算。方法应用。机械。工程,18499-123(2000)·Zbl 1009.74062号
[15] McDevitt,T.W。;Laursen,T.A.,摩擦接触问题的砂浆有限元公式,国际数字杂志。方法工程师,4811525-1547(2000)·Zbl 0972.74067号
[16] Foley,J.,《计算机图形学、原理与实践》(1997),Addison-Wesley:Addison-Whesley阅读
[17] Cowper,G.R.,三角形的高斯求积公式,国际期刊数值。方法工程,7405-408(1973)·Zbl 0265.65013号
[18] Simo,J.C。;Hughes,T.J.R.,计算非弹性(1997),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0934.74003号
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。