物质点有限元法的理论研究及其应用-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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物质点有限元法的理论研究及其应用

项目名称：物质点有限元法的理论研究及其应用
项目类别：面上项目
批准号：10472052
申请代码：A020317
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2005-12-01

项目负责人：张雄
负责人职称：教授
依托单位：清华大学
批准年度：2004

中文摘要：

将物质点法思想引入到有限元法中，对传统有限元法进行了改造，提出了物质点有限元法，建立了物质点法和有限元法的统一理论框架。本方法避免了拉格朗日格式因网格畸变而产生的数值困难，也克服了欧拉格式材料界面跟踪问题以及因非线性对流扩散项而引起的数值困难，充分吸收了各自的优点。与有限元法相比，物质点有限元法在分析大变形问题中具有明显的优势。通过引入Johnson-Cook材料模型、Mie-Gruneisen状态方程、碰撞接触算法和破坏模型，将物质点有限元法扩展用于超高速碰撞问题的分析中，其计算效率不但比有限元法和SPH法高一个数量级以上，而且还可以解决一大批用有限元法难以胜任的超高速碰撞问题，是分析超高速碰撞问题的最有效方法之一。在理论研究的基础上，开发了具有自主知识产权的用于超高速碰撞分析的三维显式物质点有限元法程序EMPFE-3D，并利用该程序对Taylor杆碰撞（碰撞速度为190 m/s）问题、弹丸超高速碰撞薄板和厚板（碰撞速度为3.0 ~ 7.0 km/s）问题进行了数值模拟，所得计算结果与实验结果吻合。

中文主题词：超高速碰撞；无网格法；物质点法；物质点有限元法；空间碎片

结论摘要：

英文主题词hyper velocity impact; meshless method; material point method; material point finite element method; space debris

成果综合统计