潘晓飞;吴昌堂。;胡伟;吴有才 热机械摩擦钻井分析中拉格朗日粒子法的动量一致稳定算法。 （英语） Zbl 1468.74089号 计算。机械。 64，第3号，625-644（2019）. 小结：本文将一种新的稳定算法引入到拉格朗日粒子法中，用于摩擦钻井模拟中的热-机械耦合分析。与传统的惩罚方法在弱公式中直接平滑速度场不同，该算法通过线性动量方程引入平滑后的速度场进行稳定。粒子近似用于热力耦合离散方程的离散化。耦合系统采用显式交错时间推进格式求解。与需要至少一个额外积分点才能稳定的传统惩罚方法相比，所提出的算法在计算中每个粒子只需要一个积分点。显式动力学分析保留了线性动量守恒和角动量守恒的基本特征。还开发了一个桥接方案，将粒子公式与有限元公式耦合起来，以用于实际工业应用。为了检验这种新方法的有效性，进行了几个基准测试。此外，还研究了摩擦钻井的应用，并将结果与实验数据进行了比较。 引用于4文件 MSC公司： 74S99型 固体力学中的数值方法和其他方法 74F05型 固体力学中的热效应 74M10个 固体力学中的摩擦 关键词：平滑速度场;直接节点积分;线性动量方程;显式交错时间推进格式 软件：LS-DYNA公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{X.Pan}等人，计算。机械。64，第3625-644号（2019年；兹bl 1468.74089） 全文： 内政部 参考文献： [1] Miller SF，Shih AJ，Blau PJ（2005），钢、铝和钛摩擦钻孔相关的微观结构变化。《主工程师执行杂志》15:647-653·doi:10.1361/105994905X64558 [2] Miller SF，Shih AJ（2007），摩擦钻井过程的热力学有限元建模。机械科学与工程杂志129:531-538·数字对象标识代码：10.1115/12716719 [3] Belytschko T，Liu WK，Moran B，Elkhodary KI（2014）《连续统和结构的非线性有限元》，第2版。威利，伦敦·Zbl 1279.74002号 [4] Raju BP，Swamy MK（2012），使用Deform-3D对摩擦钻井过程进行有限元模拟。国际工程研究技术杂志2:716-721 [5] Gopichand A，Brahmam MV，Bhanuprakash D（2014）使用Ansys对铝合金摩擦钻削过程进行数值模拟和分析。国际工程研究技术杂志3:602-607·doi:10.15623/ijret.2014.0304106 [6] Buffa G，Hua J，Shivpuri R，Fratini L（2006）基于连续介质的搅拌摩擦焊接有限元模型开发。科学与工程硕士，A 419:389-396·doi:10.1016/j.msea.2005.09.040 [7] Meyghani B、Awang MB、Emamian SS、Mohd Nor MKB、Pedapati SR（2017）搅拌摩擦焊（FSW）热分析中不同有限元方法的比较。金属7（10）:450·doi:10.3390/met7100450 [8] Chen JS，Pan C，Wu CT，Liu WK（1996）非线性结构大变形分析的再生核粒子方法。计算方法应用机械工程139:195-227·Zbl 0918.73330号 ·doi:10.1016/S0045-7825（96）01083-3 [9] Rabczuk T，Belytschko T（2004）裂纹颗粒：任意演化裂纹的简化无网格方法。国际J数字方法工程61:2316-2343·Zbl 1075.74703号 ·doi:10.1002/nme.1151 [10] Simkins DC，Li S（2006），热机械延性断裂的无网格模拟。计算力学38:235-249·Zbl 1162.74052号 ·doi:10.1007/s00466-005-0744-8 [11] Li S，Liu WK（2004）无网格粒子法。柏林施普林格·Zbl 1073.65002号 [12] Wang DD，Chen JS（2004）无网格Mindlin-Reissner板公式的无锁定稳定协调节点积分。计算方法应用机械工程193:1065-1083·Zbl 1060.74675号 ·doi:10.1016/j.cma.2003.12.006文件 [13] Gingold RA，Monaghan JJ（1977）《平滑粒子流体动力学理论及其在非球形恒星中的应用》。Mon Not R Astron Soc周一：375-389·Zbl 0421.76032号 ·doi:10.1093/mnras/181.3.375 [14] Lucy LB（1977）裂变假说测试的数值方法。Astron杂志82:1013-1024·doi:10.1086/112164 [15] Libersky LD，Petschek AG（1990）《材料强度的光滑粒子流体动力学》。Lect Notes物理395:248-257·doi:10.1007/3-540-54960-9_58 [16] Shadloo MS、Oger G、TouzéDL（2016）流体流动的平滑粒子流体动力学方法，走向工业应用：动机、现状和挑战。计算流体136:11-34·Zbl 1390.76764号 ·doi:10.1016/j.compfluid.2016.05.029 [17] Swegle W、Hicks DL、Attaway SW（1995）《平滑粒子流体动力学稳定性分析》。计算力学116:123-134·Zbl 0818.76071号 [18] Belytschko T，Guo Y，Liu WK，Xiao SP（2000）无网格粒子方法的统一稳定性分析。国际J数字方法工程48:1359-1400·兹比尔0972.74078 ·doi:10.1002/1097-0207（20000730）48:9<1359:：AID-NME829>3.0.CO；2个 [19] Wu CT，Ma N，Takada K，Okada H（2016）显式动力学分析中韧性断裂建模的无网格连续-不连续方法。计算力学58:391-409·Zbl 1398.74480号 ·doi:10.1007/s00466-016-1299-6 [20] Rabczuk T，Belytschko T，Xiao SP（2004）基于拉格朗日核的稳定粒子方法。计算方法应用机械工程193:1035-1063·兹比尔1060.74672 ·doi:10.1016/j.cma.2003.12.005 [21] Dyka CT、Randles PW、Ingel RP（1997），SPH中张力不稳定性的应力点。国际J数字方法工程40:2325-2341·Zbl 0890.73077号 ·doi:10.1002/（SICI）1097-0207（19970715）40:13<2325:：AID-NME161>3.0.CO；2-8 [22] Beissel S，Belytschko T（1996）无单元Galerkin方法的节点积分。计算方法应用机械工程139:49-74·Zbl 0918.73329号 ·doi:10.1016/S0045-7825（96）01079-1 [23] Wu CT，Koishi M，Hu W（2016）无网格Galerkin节点积分法的位移平滑诱导应变梯度稳定。计算力学56:19-37·Zbl 1329.74292号 ·doi:10.1007/s00466-015-1153-2 [24] Hillman M，Chen JS（2016）线性和非线性力学Galerkin无网格方法中的加速、收敛和稳定节点积分。国际J数字方法工程107:603-630·Zbl 1352.74119号 ·doi:10.1002/nme.5183 [25] Chen JS，Wu CT，Yoon S，You Y（2001）Galerkin Meshfree方法的稳定协调节点积分。国际J数字方法工程50:435-466·Zbl 1011.74081号 ·doi:10.1002/1097-0207（20010120）50:2<435:：AID-NME32>3.0.CO；2-A型 [26] Hillman M，Chen JS，Chi SW（2014），冲击问题无网格建模的稳定且变量一致的节点积分。计算粒子力学1:245-256·doi:10.1007/s40571-014-0024-5 [27] Guan PC，Chen JS，Wu Y，Tang H，Gaidos J，Hofstetter K，Alsaleh M（2009）《半平面再生核公式及其在模拟土方作业中的应用》。机械材料41:670-683·doi:10.1016/j.mechmat.2009.01.030 [28] Wu CT，Chi SW，Koishi M，Wu Y（2016）非弹性分析中无网格节点积分法的双应力点应变梯度稳定。国际J数字方法工程107:3-30·兹比尔1352.74060 ·doi:10.1002/nme.5147 [29] Wu CT、Wu Y、Crawford JE、Magallanes JM（2017）使用平滑粒子Galerkin方法进行三维混凝土冲击和渗透模拟。国际J冲击工程106:1-17·doi:10.1016/j.ijimpeng.2017.03.005 [30] Chen JS，Zhang X，Belytschko T（2014）应变局部化问题中基于再生核应变正则化的隐式梯度模型。计算方法应用机械工程193:2827-2844·Zbl 1067.74564号 ·doi:10.1016/j.cma.2003.12.057 [31] Wu CT，Wu Y，Liu Z，Wang D（2018）制造过程中大应变和材料失效分析的多节点应力点稳定收敛拉格朗日粒子法。有限元分析146:96-106·doi:10.1016/j.finel.2018.04.007 [32] Silling SA，Askari E（2005）基于固体力学周动力模型的无网格方法。计算结构83:1526-1535·doi:10.1016/j.compstruc.2004.11.026 [33] Wu CT，Bui TQ，Wu YC，Luo TL，Wang M，Liao CC，Chen PY，Lai YS（2018）金属磨削模拟粒子Gakerkin方法的数值和实验验证。计算力学61（365）：383 [34] Felippa CA，Park KC（1980）耦合动力系统的交错瞬态分析程序。计算方法应用机械工程26:61-112·Zbl 0453.73091号 ·doi:10.1016/0045-7825（80）90040-7 [35] Hughes TJR（2000）有限元法。普伦蒂斯·霍尔，恩格尔伍德悬崖·兹比尔1191.74002 [36] Hallquist JO（2006）LS-DYNA®关键字用户手册。利弗莫尔软件技术公司 [37] Liu WK，Chen Y（1995）小波和多尺度再生核粒子方法。国际J数值方法流体动力学21:901-931·Zbl 0885.76078号 ·doi:10.1002/fld.165021010 [38] Liu WK，Uras RA，Chen Y（1997）用再生核粒子法丰富有限元方法。应用力学杂志135:143-166·Zbl 0920.73366号 [39] Belytschko T，Organ D，Krongauz Y（1995）耦合有限元无网格Galerkin方法。计算力学17:186-195·Zbl 0840.73058号 ·doi:10.1007/BF00364080 [40] Sulsky D，Schreyer HL（1996）材料点法的轴对称形式及其在镦粗和泰勒冲击问题中的应用。计算方法应用机械工程139:409-429·Zbl 0918.73332号 ·doi:10.1016/S0045-7825（96）01091-2 [41] Johnson GR，Holmquist TJ（1988）本构模型常数的气缸冲击试验数据评估。应用物理学杂志64:3901-3910·数字对象标识代码：10.1063/1.341344 [42] Krasauskas P、Kilikevičius S、Ch esnavićius R、Pačenga D（2014）不锈钢AISI 304摩擦钻削过程的实验分析和数值模拟。梅尼卡20:590-595 [43] Chow HM，Lee SM，Yang LD（2018）AISI 304不锈钢摩擦钻削加工特性研究。材料加工技术杂志207:180-186·doi:10.1016/j.jmatprotec.2007.12.064 [44] Lee SM，Chow HM，Huang FY，Yan BH（2009）通过无涂层和PVD AlCrN和TiAlN涂层碳化钨工具对奥氏体不锈钢进行摩擦钻孔。国际机械工具制造杂志49:81-88·doi:10.1016/j.ijmachtools.2008.07.012 [45] Johnson GR，Cook WH（1983）金属在大应变、高应变率和高温下的本构模型和数据。收录：第七届国际弹道学术研讨会论文集（1983年），第541-547页，荷兰海牙 [46] Belytschko T，Lu YY，Gu L（1994）无元素Galerkin方法。国际J数字方法工程37:229-256·Zbl 0796.73077号 ·doi:10.1002/nme.1620370205 [47] Liu WK，Jun S，Li S，Adee J，Belytschko T（1995）《结构动力学的再生核粒子方法》。国际J数字方法工程38:1655-1679·Zbl 0840.73078号 ·doi:10.1002/nme.1620381005 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。