计算物理

作者：郭少冬, 周海兵, 熊俊

关键词：弹塑性, 多介质, 界面重构, MMALE

针对弹塑性流体特点, 通过弹塑性混合网格封闭模型、三维大变形网格上界面重构以及保物理特性弹塑性量重映方法等技术, 给出一种适应弹塑性流体的三维MMALE(multi-material arbitrary Lagragian-Eulerian)算法。首先, 在混合网格封闭模型方面, 针对传统体模量加权模型应用于弹塑性流体导致的压力不平衡问题, 通过引入松弛机制和自适应松弛系数, 实现压力平衡, 同时该封闭模型无须迭代, 避免了在迭代过程可能遇到的不收敛问题, 提升了健壮性; 在界面重构方面, 针对三维多面体网格由于变形及三维特殊性导致的守恒性问题, 通过引入逐级表面三角化算法, 实现了适应三维任意多面体网格上的严格守恒的界面重构。在弹塑性量重映方面, 针对偏应力按分量重映后导致的张量性质破坏, 应变能不守恒的问题, 通过引入对应力张量不变量的重映, 实现重映后应力不破坏屈服准则, 并保持应变能的守恒性。最后, 采用MMALE算法对典型算例进行数值模拟, 验证了其正确性和处理大变形问题的健壮性。

来源：2024年第5期

《计算物理》期刊编辑部

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