弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法制造技术

本发明专利技术属于软物质弱可压缩大变形技术领域，提出了一种弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法，为弱可压缩材料大变形研究提供了一种全新的数值计算方法。该方法在总拉格朗日物质点方法框架内离散弱形式的控制方程，避免了传统方法求解大变形问题时因网格畸变而产生的挑战。此外，本发明专利技术提出了一种基于F‑bar方法的体积自锁处理技术，其可以简便有效地解决弱可压缩物质在数值仿真中出现的体积锁定问题，并可方便地嵌入到现有物质点法程序。同时还发展了光滑核插值函数的构造方法，可以有效改善传统物质点方法在边界区域求解精度下降的难题。该方法能够以稳定、高效的方式解决弱可压缩材料的大变形问题，为相关领域的研究与应用提供了新的技术路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于软物质大变形分析，尤其涉及一种弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法。

技术介绍

1、软物质广泛存在于自然界中，如生物组织，以及先进工程应用中，如用于可拉伸电子器件、轮胎制造、食品包装、化妆品、生物医学、药物传递系统和软体驱动器的弹性体和聚合物凝胶。这些材料的数值建模面临显著挑战，这是由于它们能够经历极大的可恢复弹性大变形。传统的基于网格的方法(如有限元方法)通过将问题域离散为有限数量的小单元来求解，其中解的精度高度依赖于网格质量。然而，在大变形条件下，严重的网格畸变会降低计算精度，并且需要应用计算成本高昂的重新划分网格技术。为克服这些挑战，已经发展了多种无网格方法，包括光滑粒子流体动力学、周围动力学和物质点方法。在这些方法中，物质点方法展现出巨大的潜力，因为它有效结合了拉格朗日方法和欧拉方法的优点。在物质点方法中，物理域通过布置在背景网格内的物质点(粒子)进行离散。这些拉格朗日粒子在固定的欧拉网格上移动，并在其中高效地求解控制方程。

2、作为一种有效的大变形建模方法，物质点方法(mpm)最早由sulsky等人提出，并得到了广泛验本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法，其特征在于，所述的插值函数构造的具体实施流程分别如下：

5.根据权利要求3所述的弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法，其特征在于，所述的弱可压缩的具体实施流程如下：

【技术特征摘要】

1.一种弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的弱可压缩物质大变形动力分析显式物质点法，其特征在于，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顺，郑勇刚，孙伟，杨伟龙，叶宏飞，邱一松，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：