【技术实现步骤摘要】
一种实体结构光滑粒子动力学建模方法
本专利技术涉及材料
，更具体地说，是涉及一种实体结构光滑粒子动力学建模方法。
技术介绍
复合材料是目前可用的比强度最高的结构材料，具有优异的能量吸收性能、高的疲劳寿命以及较低的制造成本等优点。光滑粒子动力学(SmoothedParticleHydrodynamics,SPH)通过“光滑函数”积分核对离散粒子物理信息进行积分，完成层板冲击损伤的数值建模，克服了传统有限元方法计算量大、模拟精度受限等缺点。SPH方法的核心是插值理论，在计算空间导数时不需要使用任何网格,而是通过一个称为“光滑函数”的积分核进行“光滑函数估值”(KemelEstimate)近似，将连续性介质的偏微分方程转化为积分形式。然后将整体计算域被离散成一系列“粒子”，每个粒子都携带密度、压力、速度、内能等物理量。由于计算中只涉及各离散粒子的信息，因此积分必须通过对邻近粒子的求和得到。SPH方法不需要背景网格的原因就是由于在求解过程中仅仅使用了离散粒子处的值和一个插值光滑函数，而通过分部积分可以把对物理量的空间导...
【技术保护点】
1.一种实体结构光滑粒子动力学建模方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：将平面实体结构离散成SPH粒子，每个粒子都携带至少一种相同的物理信息；/n步骤二：空间一点x
【技术特征摘要】
1.一种实体结构光滑粒子动力学建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将平面实体结构离散成SPH粒子，每个粒子都携带至少一种相同的物理信息；
步骤二：空间一点xi处发生变形，按照公式(1)计算xi点处光滑函数导数的修正模式：
其中，X表示粒子的初始位置，Nj表示xi点支持域内的粒子数，A表示粒子所占据的面积，W表示光滑函数，为哈密顿算子，(·)i表示以xi处的粒子为变量函数，xj表示xi点支持域内一点，(·)j表示以xj处的粒子为变量的函数，(·)0表示初始未变形构型下的变量或函数，Wij＝W(xi-xj)，表示光滑函数导数的修正模式；
步骤三：按照公式(2)计算空间点xi处的变形：
其中，F表示粒子的变形，x表示粒子的空间位置；
步骤四：在变形状态下，按照公式(3)计算点xi处的变形梯度：
其中，L表示粒子的变形梯度，u＝x-X。
2.如权利要求1所述的实体结构光滑粒子动力学建模方法，其特征在于，还包括如下步骤：
步骤五：分别按照公式(4)和公式(5)计算拉格朗日应变和欧拉应变：
ε＝F-TEF-1(5)
其中，E表示拉格朗日应变，ε表示欧拉应变；
步骤六：按照公式(6)平面应力假设计算柯西应力：
其中，σ表示柯西应力；
步骤七：根据公式(7)，将柯西应力转换到初始未变形构型中，获得第一Piola-Kirchhoff应力：
P＝JσF-T(7)
其中，P表示第一Piola-Kirchhoff应力，J＝|F|，为雅克比行列式；
步骤八：根据公式(8)，计算xi处的粒子在内力作用下将获得的加速度：
其中，表示加速度，Pv＝JΠF-T表示在初始构型中的人工粘力，Π表示人工粘性力。
3.如权利要求2所述的实体结构光滑粒子动力学建模方法，其特征在于，步骤八还包括按照公式(9)计算人工粘性力：
其中αΠ、βΠ分别为体积粘度系数和Neumann-Rich...
【专利技术属性】
技术研发人员：李姣，林军，管延锦，王广春，赵国群，富芳艳，刘帅，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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