基于點模型的有限元算法研究.pdf

1、本文主要介紹非線性有限元方法在基于點模型的動態(tài)仿真過程中的應(yīng)用。本文在傳統(tǒng)的非線性有限方法的基礎(chǔ)上，提出了優(yōu)化四面體網(wǎng)格的方法，并提出了能夠統(tǒng)一彈性和大粘塑性流動的物理模型和計算方法。 本文的物理模型采用乘法形式的塑性模型，通過變形梯度的對角化計算塑性變形梯度，并以冥函數(shù)的形式添加流動速率參數(shù)和硬化/軟化參數(shù)。編程實現(xiàn)了Newmark直接隱式積分算法，迭代計算使用Newton-Raphson算法。通過對于粘性材料的的變形梯度和軟

2、化/硬化參數(shù)變量的調(diào)節(jié)控制，達到更新基礎(chǔ)矩陣的目的，進而實現(xiàn)彈性變形到大粘塑性流動，或者從粘塑性流動到彈性變形的控制。當(dāng)變形產(chǎn)生嚴(yán)重的網(wǎng)格畸變將重新劃分網(wǎng)格，傳遞變量，繼續(xù)計算。 同時，本文以Ansys/Ls-Dyna為平臺，用不同方法計算仿真了銅柱與剛體碰撞問題中的大塑性變形，并以文本的形式存儲計算出來的銅柱外表節(jié)點的位置數(shù)據(jù)，并且用Point3D軟件顯示了Lagrange算法和ALE算法計算出來的歷史變形圖像，和變形后的網(wǎng)格