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基于FE重构方法的冲击破碎仿真

张晓天  贾光辉  黄海  
【摘要】:提出了一种结合FE和SPH的3D冲击破碎问题仿真方法——FE重构法。通过立方体FE单元填充的方式对任意几何体进行离散,并建立粒子-形心重合模型,然后将用LS-dyna软件对粒子模型进行SPH撞击仿真;基于每一个步长的仿真结果,进行FE单元的重构,并结合失效准则进行失效分析,最终得到FE与SPH混合的仿真结果。针对超高速碰撞问题应用FE重构法进行了仿真验证,仿真结果中用FE单元代表未破碎材料,SPH粒子代表破碎材料,可以清晰刻画材料的破碎过程。通过仿真和实验的对比,表明了该方法的可靠性和有效性。并通过对FE与SPH方法的计算公式和计算步骤的分析,论证了FE重构方法与FE转化SPH方法的等价性,为FE重构方法提供了进一步的支持。

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