基于FE-SPH耦合算法的球体冲击问题研究

• 作者: 李旦 赵廷渝
• 来源期刊: 四川理工学院学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: FE-SPH耦合算法 边界条件 流固耦合 数值模拟
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 工程力学
• 页码范围: 53-58
• 页数: 6页
• 分类号: O351
• 字数: 3051字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11863/j.suse.2017.02.11

摘要

为充分利用SPH方法处理大变形问题与FEM方法处理冲击问题时各自的优势,提出了新型的三维SPH-FEM耦合算法,该算法在大变形区域采用SPH粒子离散,从而克服FEM方法单元畸变存在的问题,其他模拟区域使用FEM单元离散,既可以避免SPH边界效应,也能保证耦合界面物理量具有连续性.使用该算法分别对球体冲击土壤与水域的过程进行了三维数值模拟,选取含损伤的Johnson-Cook模型和Mie-Gruneisen状态方程对土壤与水域进行参数计算,对比分析球体在土壤与水域中的速度、加速度以及有效应力数据结果,分析可知,此次模拟结果与其他已有仿真结果基本吻合,验证了采用FE-SPH耦合算法处理结构与流体相互作用问题是可行和有效的,为求解流固耦合问题提供了一条崭新的途径.