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大应变计算接触动力学的声学黎曼解算器。 (英语) Zbl 07769240号

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}

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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

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