×

IGA-MPM:等几何材料点法。 (英语) Zbl 1506.74481号

总结:我们建议在材料点法(MPM)的背景下使用等几何分析(IGA),并将该方法称为IGA-MPM。我们利用IGA的思想及其基于非均匀有理B样条(NURBS)的实例化,建立了MPM的高阶精确光滑逼近。高阶平滑度产生了应变率的连续表示,因此,当材料点穿过单元边界时,可以防止应力和其他历史变量的跳跃。此外,NURBS可以准确地表示解中的所有二次曲线及其对称性,这在某些应用中可能很重要。给出了几个复杂度增加的数值例子,并表明IGA-MPM能够消除传统MPM中众所周知的细胞交叉不稳定性。此外,所给出的例子表明,与传统的MPM相比,IGA-MPM在直线和曲线几何中都提高了精度、收敛性和对称性。

MSC公司:

74平方米 等几何方法在固体力学问题中的应用
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65D07年 使用样条曲线进行数值计算
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] 黛博拉·苏尔斯基;陈真;Schreyer,Howard L.,历史相关材料的粒子方法,计算。方法应用。机械。工程,118,1-2,179-196(1994)·Zbl 0851.73078号
[2] 巴登哈根,S.G。;Brackbill,J.U。;Sulsky,Deborah,粒状材料的材料点法,计算。方法应用。机械。工程师,187,3-4,529-541(2000)·Zbl 0971.76070号
[3] Harlow,Francis H.,《流体动力学的颗粒-细胞计算方法》,《计算方法》。物理。,3, 319-343 (1964)
[4] Martha W.Evans。;弗朗西斯·哈洛。;Bromberg,Eleazer,《流体动力学计算的颗粒-单元法技术报告》(1957年),路易斯安那州阿拉莫斯国家实验室
[5] 黛博拉·苏尔斯基;周世健;Schreyer,Howard L.,颗粒-细胞方法在固体力学中的应用,计算。物理。社区。,87, 1-2, 236-252 (1995) ·Zbl 0918.73334号
[6] 苏尔斯基,D。;Schreyer,H.L.,应用于历史相关材料渗透的大旋转粒子法,ASME应用。机械。分部-出版物-AMD,171,95(1993)
[7] 苏尔斯基,D。;Schreyer,H.L.,作为自然影响算法的颗粒-细胞方法,ASME应用。机械。分部-出版物-AMD,180,219(1993)
[8] 阿伦·约克(Allen R.York)。;黛博拉·苏尔斯基;Schreyer,Howard L.,基于材料点方法的流体-膜相互作用,国际。J.数字。方法工程,48,6,901-924(2000)·Zbl 0988.76073号
[9] 阿列克谢·斯托马金(Alexey Stomakhin);克雷格·施罗德(Craig Schroeder);劳伦斯·柴;约瑟夫·特兰(Joseph Teran);Andrew Selle,雪模拟的材质点方法,ACM Trans。图表。,32, 4, 102 (2013) ·兹比尔1305.68280
[10] 安徒生、瑟伦;Andersen,Lars,用材料点法模拟滑坡,计算。地质科学。,14, 1, 137-147 (2010) ·Zbl 1185.76898号
[11] 陈真;Brannon,Rebecca,材料点方法评估SAND报告,SAND2002-0482(2002),(2002年2月)
[12] 张端Z。;邹启洙;VanderHeyden,W.Brian;马,夏,材料点法在多相流中的应用,J.Compute。物理。,227, 6, 3159-3173 (2008) ·Zbl 1329.76288号
[13] 张雄;陈真;刘燕,《材料点法:极限荷载工况的基于连续介质的粒子法》(2016),学术出版社
[14] Michael A.Homel。;Herbold,Eric B.,材料点法中断裂和摩擦接触的现场颗粒划分,国际。J.数字。方法工程,109,7,1013-1044(2017)
[15] 乔治奥·穆萨尼迪斯(Georgios Moutsanidis);大卫·卡门斯基(David Kamensky);张端Z。;巴兹列夫斯,尤里;Long,Christopher C.,使用单个速度场在材料点方法中建模强不连续性,计算。方法应用。机械。工程,345,584-601(2019)·兹比尔1440.74032
[16] 巴登哈根,S.G。;Kober,E.M.,广义插值材料点法,计算。模型。工程科学。,第5477-496页(2004年)
[17] 迈克尔·斯特芬;罗伯特·M·柯比。;Berzins,Martin,材料点法(MPM)中正交误差的分析与减少,国际。J.数字。方法工程,76,6,922-948(2008)·Zbl 1195.74300号
[18] 安徒生,索伦;Andersen,Lars,材料点法中的空间插值分析,计算。结构。,88, 7-8, 506-518 (2010)
[19] Philip C.Wallstedt。;Guilkey,J.E.,《与广义插值材料点法一起使用的显式时间积分方案的评估》,J.Compute。物理。,227, 22, 9628-9642 (2008) ·Zbl 1148.74047号
[20] Alireza Sadeghirad;Rebecca M.Brannon。;Burghardt,Jeff,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
[21] 张端Z。;马,夏;Giguere,Paul T.,形状函数修正梯度增强的材料点法,J.Compute。物理。,230, 16, 6379-6398 (2011) ·Zbl 1419.76513号
[22] 伯吉斯,D。;苏尔斯基,D。;Brackbill,J.U.,细胞内FLIP颗粒的质量矩阵公式,J.Comput。物理。,103, 1, 1-15 (1992) ·Zbl 0761.73117号
[23] 尤塞夫·莫特拉赫(Yousef G.Motlagh)。;Coombs,William M.,《隐式高阶材料点法》,《Procedia Eng.》,175,8-13(2017)
[24] 托马斯·J·R·休斯。;约翰·科特雷尔(John A.Cottrell)。;Bazilevs,Yuri,等几何分析:Cad,有限元,nurbs,精确几何和网格细化,计算。方法应用。机械。工程,194,39-41,4135-4195(2005)·Zbl 1151.74419号
[25] Roel Tielen;伊丽莎维塔·沃布斯(Elizaveta Wobbes);莫勒,马提亚斯;Beuth,Lars,《高阶材料点法》,Procedia Eng.,175,265-272(2017)
[26] 甘勇;孙,郑;陈真;张雄;Liu,Yu,使用b样条基函数的材料点方法的增强,内部。J.数字。方法工程师,113,3411-431(2018)
[27] 德科斯特,帕斯卡;Roel Tielen;伊丽莎维塔·沃布斯(Elizaveta Wobbes);Möller,Matthias,使用Powell-sabin样条对非结构化三角网格的b样条材料点方法的扩展,计算。第部分。机械。,1-16(2020)
[28] 巴兹列夫斯,尤里;Kamran,K。;穆萨尼迪斯,G。;DJ本森;Oñate,Eugenio,采用浸入式方法的气流-流体-结构相互作用的新公式。第一部分:基本方法和基于FEM的仿真,计算。机械。,60,183-100(2017)·Zbl 1386.74046号
[29] Bazilevs,Y。;穆萨尼迪斯,G。;布埃诺,J。;Kamran,K。;卡门斯基,D。;迈克尔·查尔斯·希尔曼;戈麦斯,H。;Chen,JS,使用浸没法的气-流-结构相互作用的新公式:第二部分IGA和无网格离散化的耦合,计算。机械。,60, 1, 101-116 (2017) ·Zbl 1386.74047号
[30] 陈俊贤;潘春辉;吴成堂;刘永锦,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,139,1-4,195-227(1996)·Zbl 0918.73330号
[31] 乔治奥·穆萨尼迪斯(Georgios Moutsanidis);大卫·卡门斯基(David Kamensky);陈,JS;Bazilevs,Yuri,脆性断裂的双曲相场建模:第二部分:用于空气-爆炸-结构相互作用的浸入式IGA-RKPM耦合,J.Mech。物理。固体,121114-132(2018)
[32] 乔治奥·穆萨尼迪斯(Georgios Moutsanidis);雅各布·J·科斯特。;Michael R.Tupek。;陈俊贤;Bazilevs,Yuri,无网格和浸没粒子方法中的近不可压缩性处理,计算。第部分。机械。,1-19(2019年)
[33] 皮格尔,莱斯;韦恩·蒂勒(Wayne Tiller),《NURBS图书》(2012),施普林格科学与商业媒体·Zbl 0828.68118号
[34] Bazilevs,Y。;长,CC;阿克曼,I。;DJ本森;Shashkov,Mikhail J.,拉格朗日流体动力学的等几何分析:rz圆柱坐标系中的轴对称公式,J.Comput。物理。,262, 244-261 (2014) ·Zbl 1349.82070号
[35] 巴兹列夫斯,尤里;维克多·M·卡罗。;约翰·科特雷尔(John A.Cottrell)。;约翰·埃文斯(John A.Evans)。;小托马斯·R·休斯。;利普顿,S。;迈克尔·斯科特(Michael A.Scott)。;Sederberg,Thomas W.,《使用t样条线的等几何分析》,计算。方法应用。机械。工程,199,5-8,229-263(2010)·Zbl 1227.74123号
[36] 约翰·内森(Kjetil André);克瓦姆斯达尔,特隆德;Tor Dokken,《使用LR b样条线的等几何分析》,计算。方法应用。机械。工程,269471-514(2014)·Zbl 1296.65021号
[37] 安娜莉莎·布法;Giannelli,Carlotta,带层次样条的自适应等几何方法:误差估计和收敛,数学。模型方法应用。科学。,26, 01, 1-25 (2016) ·兹比尔1336.65181
[38] 德里克·托马斯;Engvall,L。;施密特,S。;图,K。;Scott,M.,U样条曲线:非结构化网格上的样条曲线(2018),预打印,https://coreform.com/usplines网站
[39] 张博士。;范德海登,W.B。;邹强。;Mia,X。;Giguere,P.T.,CartaBlanca理论手册:多相流方程和数值方法技术报告LAUR-07-3621(2007),新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室
[40] 科特雷尔,J.奥斯汀;托马斯·J·R·休斯。;Bazilevs,Yuri,《等几何分析:走向CAD和FEA的集成》(2009),John Wiley&Sons·Zbl 1378.65009号
[41] Farin,Gerald,《曲线和曲面设计的NURBS:从射影几何到实际应用》(1999),AK Peters/CRC出版社·Zbl 0928.68115号
[42] 巴兹列夫斯,尤里;Beirao da Veiga,L.公司。;科特雷尔,J.奥斯汀;休斯,托马斯·JR;Sangalli,Giancarlo,《等几何分析:h精细网格的近似、稳定性和误差估计》,《数学》。模型方法应用。科学。,16, 07, 1031-1090 (2006) ·Zbl 1103.65113号
[43] Cox,Maurice G.,《b样条曲线的数值计算》,IMA J.Appl。数学。,10, 2, 134-149 (1972) ·Zbl 0252.65007号
[44] De Boor,Carl,《关于用b样条计算》,《J近似理论》,6,1,50-62(1972)·Zbl 0239.41006号
[45] 迈克尔·希尔曼;Chen,Jiun-Shyan,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,107,7,603-630(2016)·Zbl 1352.74119号
[46] 马克·威尔金斯(Mark L.Wilkins)。;吉南,迈克尔·W。《圆柱体对刚性边界的影响》,J.Appl。物理。,44,31200-1206(1973年)
[47] 范德海登,W.B。;Edward D.Dendy。;Padial-Collins,N.T.,《卡塔布兰卡——非结构化网格上耦合非线性物理的基于组件的纯java系统仿真工具》(2001年ACM-ISCOPE java Grande联合会议论文集(2001),ACM),134-142
[48] 张博士。;VanderHeyden,W.B.,CartaBlanca(2005),洛斯阿拉莫斯国家实验室
[49] Dalcin,Lisandro;科利尔(Nathaniel Collier);菲利普·维纳尔(Philippe Vignal);科特迪瓦,AMA;Calo,Victor M.,Petiga:高性能等几何分析框架,计算。方法应用。机械。工程,308151-181(2016)·Zbl 1439.65003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。