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研究铝梁高速穿孔的平滑粒子流体动力学改进算法。 (英语) Zbl 1293.74392号

摘要:光滑粒子流体力学(SPH)在连续介质复杂高速变形数值研究中的广泛应用,使得当前的研究通过使用改进的可压缩光滑粒子流体动力学(MCSPH)获得了更可靠的模拟结果尽管标准SPH不可压缩,但该算法在高压区域可能是一种更精确和稳定的技术。改进的可压缩SPH算法的主要特点是采用三步求解程序分别计算压力梯度、偏应力张量和体力。该算法在其公式中不含任何人工粘性,并且欢迎可压缩效应,允许在高速塑性变形中产生压力冲击波。为了检验算法的准确性,首先模拟了橡胶柱碰撞的基准问题,然后模拟了不同弹丸速度下刚性弹丸撞击铝梁的高速穿孔过程,每种情况下梁的失效响应都伴随着裂纹扩展过程。当将所用MCSPH用于模拟厚度裂纹扩展、微小裂纹路径和碎片整理时,可以更清楚地说明所使用的MCSPH的突出性能,因为这是一个不容易进行的数值案例研究。当将结果与有限元方法研究报告的结果进行比较时,充分的保证得到了加强。

MSC公司:

74兰特 高速断裂
74M20型 固体力学中的冲击
76米28 粒子法和晶格气体法
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Benz,W.,《光滑粒子流体动力学:综述》,269-288(1990),波士顿·doi:10.1007/978-94-009-0519-1-16
[2] 沈HT,苏J,刘L(2000)河流冰动力学的SPH模拟。计算机物理杂志165:752-770·Zbl 1030.76047号 ·文件编号:10.1006/jcph.2000.6639
[3] Gray JP,Monaghan JJ(2004),岩浆室周围应力场和断裂的数值模拟。火山地热研究杂志35:259-283·doi:10.1016/j.jvolgeores.2004.03.005
[4] Limido J、Espinosa C、Salaun M、Lacome JL(2007)SPH方法应用于高速切削建模。国际机械科学杂志49:898-908·doi:10.1016/j.ijmecsci.2006.11.005
[5] Medina DF,Chen JK(2000)使用并行SPH方法对复合材料结构中的冲击损伤进行三维模拟。复合材料31(A):853-860
[6] Benz W,Asphaug E(1994),断裂冲击模拟。I.方法和试验。伊卡洛斯107:98-116·doi:10.1006/icar.1994.1009
[7] Johnson GR、Petersen EH、Stryk RA(1993)将SPH选项纳入EPIC代码,用于各种高速碰撞计算。国际J冲击工程14:385-394·doi:10.1016/0734-743X(93)90036-7
[8] Liu MB,Liu GR(2010)平滑粒子流体动力学(SPH):概述和最新发展。建筑计算方法工程17:25-76·Zbl 1348.76117号 ·doi:10.1007/s11831-010-9040-7
[9] Rajagopal S,Gupta N(2011)《裂缝的无网格建模——不同方法的比较研究》。麦加尼卡46:1145-1158·Zbl 1271.74427号 ·doi:10.1007/s11012-010-9367-z
[10] Teng X,Wierzbicki T(2005)高速射孔中裂纹扩展的数值研究。计算结构83:989-1004·doi:10.1016/j.compstruc.2004.12.001
[11] Amanifard N,Haghhiat Namini V(2012)一种改进的平滑粒子流体动力学(MCSPH)方法及其在低速和高速碰撞数值模拟中的应用。国际工程杂志25(1):48-57
[12] Shao S,Lo EYM(2003)模拟具有自由表面的牛顿和非牛顿流动的不可压缩SPH方法。Adv Water Resour公司26:787-800·doi:10.1016/S0309-1708(03)00030-7
[13] Hosseini SM,Manzari MT,Hannani SK(2007)一种用于模拟非牛顿流体流动的完全显式三步SPH算法。国际J数值方法热流体流动17:715-735·Zbl 1231.76232号 ·doi:10.1108/09615530710777976
[14] Gray JP、Monaghan JJ、Swift RP(2001)SPH弹性动力学。计算机方法应用机械工程190:66641-6662·Zbl 1021.74050号 ·doi:10.1016/S0045-7825(01)00254-7
[15] Batra RC,Zhang GM(2008)无网格方法的修正平滑粒子流体动力学(MSPH)基函数及其在轴对称泰勒冲击试验中的应用。计算机物理杂志227:1962-1981·Zbl 1290.74021号 ·doi:10.1016/j.jcp.2007.10.001
[16] Shintate K,Sekine H(2004)利用改进的SPH方法对弹丸对层压复合板目标的超高速撞击进行数值模拟。复合材料杂志35:683-692·doi:10.1016/j.compositesa.2004.02.011
[17] Vila J(1999)《关于粒子加权方法和平滑粒子流体动力学》。国际数学模型方法应用科学杂志9:161-209·Zbl 0938.76090号 ·doi:10.1142/S0218202599000117
[18] Bao Y,Wierzbicki T(2004)关于等效应变和应力三轴空间中的断裂轨迹。国际机械科学杂志46(1):81-98·doi:10.1016/j.ijmecsci.2004.02.006
[19] Teng X,Wierzbicki T(2004)断裂标准对薄梁高速穿孔的影响。国际J计算方法1(1):171-200·Zbl 1179.74124号 ·doi:10.1142/S021987620400058
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