高速撞擊計算機(jī)中的兩種接觸算法改進(jìn)及其應(yīng)用研究.pdf

1、本文分析比較了分裂小球類接觸算法和自動接觸算法各自的特點，并將兩種算法嵌入了自編三維有限元沖擊動力學(xué)程序中。同時，在已有計算程序的基礎(chǔ)上，針對高速撞擊問題數(shù)值模擬的需要，添加了流體彈塑性本構(gòu)模型、Johnson-cook本構(gòu)模型和Gruneisson狀態(tài)方程計算模塊。數(shù)值模擬了彈塑性波在長桿中傳播和泰勒桿撞擊剛性墻等問題，考核了所用接觸算法、本構(gòu)模型和計算程序的準(zhǔn)確性和可靠性。數(shù)值模擬了薄壁結(jié)構(gòu)相互撞擊的結(jié)構(gòu)響應(yīng)和長桿彈丸斜侵徹靶板等問

2、題，重點比較了兩種接觸算法的優(yōu)缺點和適用范圍，為后續(xù)接觸算法的研究和程序開發(fā)打下基礎(chǔ)。使計算程序初步具有模擬結(jié)構(gòu)接觸碰撞、彈丸高速侵徹等沖擊動力學(xué)問題中的波動效應(yīng)和塑性大變形的能力，為高速沖擊問題的研究提供了有效的數(shù)值手段。
　　 本文主要內(nèi)容如下:
　　 (1)第一章介紹了研究背景、相關(guān)研究進(jìn)展和本文主要內(nèi)容。
　　 (2)第二章簡要介紹了數(shù)值計算的控制方程和計算流程，沙漏控制、穩(wěn)定性條件和邊界處理等，還介紹了

3、流體彈塑性本構(gòu)、Johnson-cook本構(gòu)關(guān)系、Gruneisson狀態(tài)方程、斷裂準(zhǔn)則和單元失效處理方法。
　　 (3)第三章簡要介紹了ASN（Assembly Surface Normal）和Cell搜索方法，詳細(xì)介紹了小球接觸算法、分裂小球接觸算法和自動接觸算法，包括接觸搜索的優(yōu)化、接觸狀態(tài)的判斷和接觸力的施加。
　　 (4)第四章給出了驗證算例和兩個典型的高速撞擊問題。包括(1)彈塑性桿對撞和泰勒桿撞擊等驗證算例