×

三维有限应变动态冲击问题的稳健一致配置框架和公式。 (英语) Zbl 1194.74231号

小结:作为下一代接触碰撞应用计算工具的第一步,基于新开发的解耦点到分段间隙矢量投影和解耦接触模型,描述了摩擦接触/碰撞动力学问题的稳健一致配置动力学公式,结合有限弹性/非弹性变形的所谓任意参考构形(ARC)公式,以及运动方程的前向增量位移中心差分时间积分格式。因此,得到的法向和切向接触边界公式易于求解,且接触约束得到了精确满足。该公式对于有限变形弹性/非弹性摩擦接触/冲击动力学应用的数值模拟具有高度鲁棒性和高效性。文中还给出了数值结果,并与现有的实验数据和从其他代码获得的数据进行了比较,从而证明了其固有的优点。

MSC公司:

74M20型 固体力学中的冲击
74M10个 固体力学中的摩擦
74平方米 有限差分法在固体力学问题中的应用
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 钟,Z。;Nilsson,L.,一般接触问题的接触搜索算法,计算。结构。,33, 197-209 (1989) ·Zbl 0708.73063号
[2] R.Diekmann,J.Hungershofer,M.Lux,L.Taenzer,J.Weirum,有限元分析的高效接触搜索,载于:欧洲应用科学与工程计算方法大会,西班牙巴塞罗那,2000年9月11-14日。;R.Diekmann,J.Hungershofer,M.Lux,L.Taenzer,J.Weirum,有限元分析的高效接触搜索,载于:欧洲应用科学与工程计算方法大会,西班牙巴塞罗那,2000年9月11-14日。
[3] M.Heinstein,S.Attaway,F.Mello,J.Swegle,非线性结构分析代码的通用接触检测算法,技术报告SAND92-2141,Sandia国家实验室,1993年。;M.Heinstein,S.Attaway,F.Mello,J.Swegle,非线性结构分析代码的通用接触检测算法,技术报告SAND92-2141,桑迪亚国家实验室,1993年。
[4] 蒙吉扎,A。;Andrews,K.R.F.,美国国家统计局(NBS),《相似尺寸物体的接触检测算法》,国际期刊Numer。方法工程,43,131-149(1998)·Zbl 0937.74079号
[5] Newmark,N.M.,《结构动力学的计算方法》,《美国土木工程学会期刊》,第167-94页(1959年)
[6] Tamma,K.K。;Namburu,R.R.,结构动力学隐式自启动无条件稳定方法的适用性和评估,计算。结构。,34, 6, 835 (1990) ·Zbl 0708.73070号
[7] 周,X。;Tamma,K.K.,结构动力学的广义单步单解和优化算法的设计、分析和综合,Int.J.Numer。方法工程,59,597-668(2004)·Zbl 1068.74616号
[8] 周,X。;Tamma,K.K.,《固体和结构力学/动力学图解设计算法》,国际期刊Numer。方法工程,66,1738-1790(2006)·Zbl 1110.74875号
[9] Simo,J.C。;Tarnow,N.,离散能量动量法。第一部分:非线性弹性动力学的守恒算法,ZAMP,43,757-793(1992)·Zbl 0758.73001号
[10] Laursen,T.A。;Chawla,V.,《无摩擦动态接触问题的节能算法设计》,国际数值杂志。方法工程,40,2265-2282(1997)·Zbl 0886.73067号
[11] 查拉,V。;Laursen,T.A.,摩擦接触问题的能量一致性算法,国际期刊数值。方法工程,42,799-827(1998)·Zbl 0916.73078号
[12] Armero,F。;Petocz,E.,动态接触问题的一类新的守恒算法,计算。方法应用。机械。工程,158,269-300(1998)·兹比尔0954.74055
[13] Laursen,T.A。;Love,G.R.,《瞬态冲击问题的改进隐式积分器——保守框架内的几何容许性》,国际期刊Numer。方法工程,53,245-274(2002)·Zbl 1112.74526号
[14] S.Levy,W.Kroll,动态响应逐步集成引入的错误,技术报告11,国家标准局,1951年。;S.Levy,W.Kroll,《动态响应逐步集成引入的错误》,《技术报告11》,国家标准局,1951年。
[15] Tamma,K.K。;Namburu,R.R.,《结构动力学应用的稳健自启动显式计算方法:体系结构和表示》,国际期刊Numer。方法工程,291441-1454(1990)
[16] 沙·D。;Tamma,K.K。;Li,M.,《涉及摩擦的冲击问题的稳健显式计算发展和解决策略》,国际期刊数值。方法工程,39,721-739(1996)·Zbl 0876.73069号
[17] 周,X。;沙·D。;Tamma,K.K.,《有限变形的新型非线性显式二阶精确L稳定方法:亚弹性/亚弹塑性结构动力学问题》,国际J·数值。方法工程,59795-823(2004)·Zbl 1047.74077号
[18] 周,X。;Tamma,K.K。;Sha,D.,《设计空间、度量和量度以评估时间操作符的质量以及通过设计改进算法的后果——结构动力学图解》,国际期刊Numer。方法工程,64,1841-1870(2005)·兹比尔1122.74397
[19] J.O.Hallquist,D.J.Benson,DYNA3D用户手册。报告编号:UCID-19592,第3版,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,1987年。;J.O.Hallquist,D.J.Benson,DYNA3D用户手册。报告编号:UCID-19592,第3版,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室,1987年。
[20] Bathe,K.J.,《工程分析中的有限元程序》(1996),普伦蒂斯·霍尔:普伦蒂斯霍尔恩格尔伍德悬崖,新泽西州
[21] Belytschko,T。;刘伟凯。;Moran,B.,《连续统和结构的非线性有限元》(2000),John Wiley&Sons·Zbl 0959.74001号
[22] 周,X。;沙·D。;Tamma,K.K.,《计算有限变形应用的任意参考构型(ARC)理论和公式的新概念和基础——第一部分:弹性》,国际计算杂志。方法工程科学。机械。,7, 331-351 (2006) ·Zbl 1429.74024号
[23] 周,X。;沙·D。;Tamma,K.K.,《计算有限变形应用的任意参考构型(ARC)理论和公式的新概念和基础——第二部分:弹塑性》,国际计算杂志。方法工程科学。机械。,7, 353-367 (2006) ·Zbl 1429.74025号
[24] Michalowski,R。;Mroz,Z.,接触摩擦问题中的相关和非相关滑动规则,Arch。机械。,39, 259-276 (1978) ·Zbl 0397.73088号
[25] 巴瑟·K·J。;Chaudhary,A.B.,平面和轴对称接触问题的求解方法,Int.J.Numer。方法工程,21,65-88(1985)·Zbl 0551.73099号
[26] 乔杜里,A.B。;Bathe,K.J.,三维摩擦接触问题静态和动态分析的解决方法,计算。结构。,24, 855-873 (1986) ·Zbl 0604.73116号
[27] J.O.Hallquist,用于分析二维固体静态和动态响应的隐式有限变形有限元代码,技术报告UCID-19677,劳伦斯·利弗莫尔实验室,1983年。;J.O.Hallquist,用于分析二维固体静态和动态响应的隐式有限变形有限元代码,技术报告UCID-19677,劳伦斯·利弗莫尔实验室,1983年。
[28] 北菊池。;Oden,J.T.,《弹性接触问题:变分不等式和有限元方法研究》(1986年),SIAM:美国费城SIAM·Zbl 0685.7302号
[29] 佩里克·D·。;Owen,D.R.J.,基于罚函数法的三维摩擦接触问题计算模型,国际期刊数值。方法工程,351289-1309(1992)·兹比尔0768.73100
[30] Wriggers,P。;Simo,J.,关于完全非线性接触问题切线刚度的注释,Commun。申请。数字。方法,199-203(1985)·Zbl 0582.73110号
[31] Simo,J.C。;Laursen,T.A.,接触问题的增广拉格朗日处理,摩擦问题,计算。结构。,42, 97-116 (1992) ·兹比尔0755.73085
[32] Laursen,T.A。;Simo,J.C.,使用增广拉格朗日算法对称化库仑摩擦问题,计算。方法应用。机械。工程,108,133-146(1993)·Zbl 0782.73076号
[33] Zavarise,G。;Wriggers,P.,《关于摩擦热机械接触问题的增广拉格朗日算法》,国际期刊数值。方法工程,38,2929-2949(1995)·Zbl 0845.73066号
[34] 彼得扎克,G。;Curnier,A.,《大变形摩擦接触力学:连续体公式和增广拉格朗日处理》,计算。方法应用。机械。工程,177,351-381(1999)·Zbl 0991.74047号
[35] Wriggers,P.,计算接触力学(2002),John Wiley&Sons Ltd.:英国John Willey&Sons有限公司
[36] Laursen,T.A.,《计算接触与冲击力学》(2002),《施普林格:施普林格柏林》·Zbl 0996.74003号
[37] 阿雷亚斯,P.M.A。;César de Sá,法学硕士。;António,C.A.C.,《三维有限应变接触问题分析算法》,国际期刊编号。方法工程师,611107-1151(2004)·Zbl 1075.74632号
[38] 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,51,163-180(1985)·Zbl 0552.73097号
[39] Ju,J.W。;Taylor,R.L.,非线性摩擦接触问题有限元解的扰动拉格朗日公式,J.Theor。申请。机械。,7, 1-14 (1988) ·Zbl 0677.73080号
[40] Alart,P。;Curnier,A.,摩擦接触问题的混合公式倾向于牛顿类方法,计算。方法应用。机械。工程,92,353-357(1991)·Zbl 0825.76353号
[41] 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。机械。申请。机械。工程,94,373-389(1992)·Zbl 0743.73029号
[42] Björkman,G.,《利用线性互补问题序列解决大位移无摩擦接触问题》,《国际数学家杂志》。方法工程,311553-1566(1991)·Zbl 0825.73644号
[43] Klarbring,A。;Björkman,G.,《使用牛顿法求解摩擦大位移接触问题》,国际J·数值。方法工程,34,97-116(1991)
[44] 比约克曼,G。;Klarbring,A。;Sjödin,B。;拉尔森,T。;Rönnqvist,M.,非线性弹性接触问题的序列二次规划,国际J·数值。方法工程,38,137-165(1995)·Zbl 0851.73077号
[45] 查布兰德,P。;O·切尔蒂尔。;Dubois,F.,有限变形中多体摩擦接触问题的互补方法,国际J。数值。方法工程,51,553-578(2001)·Zbl 0983.74044号
[46] Taylor,G.I.,《高加载速率下的材料测试》,土木工程研究所,26,486-519(1946)
[47] Taylor,G.I.,《使用平尾射弹确定动态屈服应力》。I.理论考虑,程序。罗伊。Soc.伦敦。A系列,数学。物理学。科学。,194, 289-299 (1948)
[48] Whiffin,A.C.,《使用平尾射弹测定动态屈服应力》,II。各种金属材料的试验,程序。罗伊。Soc.伦敦。A系列,数学。物理学。科学。,194300-322(1948年)
[49] 卡林顿,W.E。;Gayler,M.L.V.,《使用平尾射弹确定动态屈服应力》。三、 高冲击速度冲击下变形引起的微观结构变化,Proc。罗伊。Soc.伦敦。A系列,数学。物理学。科学。,194, 323-331 (1948)
[50] Kolsky,H.,《高加载速率下材料力学性能的研究》,Proc。物理学。Soc.伦敦。B、 62676-700(1949年)
[51] K.M.Hanson,F.M.Hemez,基于实验数据的模拟代码不确定性量化,见:第41届航空航天科学会议和展览,编号AIAA 2003-630,内华达州里诺,美国航空航天研究所,2003年1月6-9日。;K.M.Hanson,F.M.Hemez,基于实验数据的模拟代码不确定性量化,见:第41届航空航天科学会议和展览,编号AIAA 2003-630,内华达州里诺,美国航空航天研究所,2003年1月6-9日。
[52] G.R.Johnson,W.H.Cook,金属在大应变、高应变率和高温下的本构模型和数据,摘自:第七届国际弹道研讨会论文集,荷兰海牙,1983年,第541-547页。;G.R.Johnson,W.H.Cook,金属在大应变、高应变率和高温下的本构模型和数据,摘自:第七届国际弹道研讨会论文集,荷兰海牙,1983年,第541-547页。
[53] Zerilli,F.J。;Armstrong,R.W.,材料动力学计算中基于位错力学的本构关系,J.Appl。物理。,61, 1816-1825 (1987)
[54] 约翰逊·G·R。;Holmquist,T.J.,本构模型常数的圆柱体冲击试验数据评估,J.Appl。物理。,64, 3901-3910 (1988)
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。