耦合有限元物质点法及其在流固耦合问题中的应用
有限元法在求解大变形问题时会遇到网格畸变和时间步长严重减小的问题.物质点法在大变形问题中无网格扭曲问题,且粒子代表了物质流动,无需界面追踪算法.但在小变形问题中,物质点法的精度和效率均低于有限元法.本课题组针对冲击侵彻问题提出的耦合有限元物质点法分别采用有限元法和物质点法模拟小变形和大变形物体,物体间的相互作用通过接触算法实现,既保留了有限元针对小变形问题高精度高效率的特点,又避免了材料大变形给有限元法带来的网格扭曲和时间步长严重减小的问题,还可以自动追踪界面.在流固耦合问题中,固体变形较小而流体变形较大,因此也适合用耦合有限元物质点法求解.本文简要介绍了耦合有限元物质点法的基本原理,并将其应用于流固耦合问题,分别模拟了鸟撞铝板、CONT考题及与实际工程更接近的反应堆模型，并且和LS-DYNA及文献的结果进行了对比，验证了耦合有限元物质点法的正确性。结果表明，藕合有限元物质点法是求解流固祸合问题的一种有效方法。
冲击侵彻 流固耦合 物质点法 有限元法 接触算法
陈镇鹏 宋言 张雄 吴博
清华大学航天航空学院,北京100084 成都飞机工业(集团)有限责任公司,成都610000
国内会议
长沙
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23-33
2017-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）