Callum J.Runcie。;Lee,Chun Hean先生;海德尔,纪伯伦;安东尼奥·吉尔。;哈维尔·博内 大应变计算接触动力学的声学黎曼解算器。 (英语) Zbl 07769240号 国际期刊数字。方法工程。 123,第23号,5700-5748(2022). 摘要:本文提出了一种用于大应变接触问题显式动力学分析的顶点中心有限体积算法。该方法利用了以线性动量和三重几何变形度量(包括变形梯度张量、其协变因子和雅可比矩阵)及其相关跳跃条件表示的一阶守恒方程组的使用。后者可用于推导几种动态接触模型,确保在接触界面处的溶液间断处保持双曲线特征结构,这明显优于完全忽略接触界面惯性效应影响的标准准静态接触模型。利用形式主义的保守性质,通过使用适当的跳跃条件,在通量处明确实施了动力学(牵引)和运动学(速度)接触界面条件。具体地说,在通常的线性动量方程中强制执行动力学条件,而现在可以在几何守恒方程中轻松强制执行运动学条件,而无需计算量大的迭代算法。此外,为了显著提高算法在激波附近的性能,可以适当地结合总变差递减激波捕获技术。此外,为了从空间离散化的角度保证稳定性,通过用系统所谓哈密顿能量的时间速率表示的经典科尔曼-诺尔过程的半离散版本的满意度,证明了全局熵产生。最后,通过一系列数值例子来评估该算法在OpenFOAM中的性能和适用性。假定接触界面之间潜在接触轨迹的知识是已知的。{©2022作者。国际工程数值方法杂志由John Wiley&Sons Ltd.出版} MSC公司: 74S10型 有限体积法在固体力学问题中的应用 74M15型 固体力学中的接触 关键词:守恒定律;显式接触动力学;大应变;开放式泡沫;黎曼解算器 软件:ABAQUS/标准 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{C.J.Runcie}等人,国际期刊数字。方法工程123,编号23,5700--5748(2022;Zbl 07769240) 全文: 内政部 链接 OA许可证 参考文献: [1] 桂C、白J、左W。概念设计汽车车架的简化耐撞性方法。薄壁结构。2018;131:324-335。doi:10.1016/j.tws.2018.07.005 [2] KlemenzM、SchulzeV、RohrI、LöheD。有限元法在喷丸后表层特性预测中的应用。材料加工技术杂志。2009;209(8):4093‐4102. doi:10.1016/j.jmatprotec.2008.10.001 [3] SabsabiM、GinerE、Fuenmayor FJ。使用X‐FEM进行微动完全接触的实验疲劳试验和数值寿命相关性。国际J疲劳。2011;33(6):811‐822. doi:10.1016/j.ijfatigue.2010.12.012 [4] 艾薇尔·阿吉雷姆。使用离散符号距离场的梁与刚性表面摩擦接触动力学的隐式三维协方差公式。计算方法应用机械工程2020;371:113275. ·Zbl 1506.74217号 [5] BelytschkoT、LiuWK、MoranB。连续体和结构的非线性有限元。约翰·威利父子公司;2000. ·Zbl 0959.74001号 [6] 西马州CirakF。显式有限元动力学的接触响应分解(DCR)。国际数值方法工程杂志2005;64(8):1078‐1110. doi:10.1002/nme.1400·Zbl 1122.74505号 [7] HeinsteinMW、MelloFJ、AttawaySW、LaursenTA。显式瞬态动力学中的接触碰撞建模。计算机方法应用机械工程2000;187:621‐640. ·Zbl 0990.74064号 [8] ZienkiewiczOC、TaylorRL、ZhuJZ。有限元法的基础[(&\]\)基本原理。第1卷。第6版Butterworth‐Heinemann;2007 [9] VonNeumanJ,RichtmyerRD。水动力激波的数值计算方法。应用物理学杂志。1950;21(3):232‐237。数字对象标识代码:10.1063/1.1699639·Zbl 0037.12002号 [10] 韦尔塔·多内亚。流动问题的有限元方法。威利父子公司;2004 [11] 阿贝迪尔,哈伯雷银行。线性弹性动力接触的Riemann解和时空间断Galerkin方法。计算方法应用机械工程2014;270:150‐177. ·Zbl 1296.74067号 [12] DemirdzicI卡迪夫。固体力学有限体积法三十年。Arch Comput Methods Eng.2021;28:3721‐3780. 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