采用基于转换算法的FEM-SPH耦合方法,通过建立截齿冲击煤层及其内部结核体的三维模型,分析了截齿冲击位置对截齿载荷的影响,探讨了结核体尺寸与截齿载荷极值的关系,最后研究了结核体剥落的机理,结果表明:结核体尺寸和截齿冲击点是决定结核体剥落机理的主要因素,可以将其划分为旋转,压入,松动,截断,切削5种,且剥落载荷极值...
从转换判据和时间步长控制两个方面对光滑粒子流体动力学一有限元(SPH.FEM)转换算法进行改进,采用改进的SPH-FEM转换算法对7.62mm步枪弹冲击特殊热处理的30CrMnSiA钢板进行全尺寸三维数值计算,将子弹在冲击过程中发生严重畸变的有限单元转换为SPH粒子继续参与计算.子弹采用弹塑性模型,靶板采用修正的Johnson—Cook强度模型和Gru...
FEM-SPH固定耦合算法在模型中变形较大的部分使用SHP算法,其余部分使用FEM,FEM与SPH边界采用接触方式进行连接;有别于固定耦合算法,自适应FEM-SPH算法是将失效的拉格朗日单元自动转换为SPH粒子,无需单独创建SPH单元,原理如下图。 图 自适应FEM-SPH过程 以弹丸侵彻双层靶为例,对比自适应FEM-SPH算法和拉格朗日算法的区别。
该案例主要内容如下: (1)如何建立SPH_FEM爆炸模型, (2)SPH相关控制关键字如何设置, (3)如何实现SPH和FEM之间的耦合, (4)如何控制不同药柱的起爆时间, (5)如何查看混凝土的损伤参数。
在变形小的区域采用FEM,以提高计算效率。SPH与FEM耦合算法分为固定耦合算法和自适应耦合算法。固定耦合算法在计算之前就已确定SPH区域和FEM区域。自适应耦合算法则在计算之前都是FEM网格,在计算过程中自动地将大变形的有限元网格单元转换为光滑粒子,并按SPH法计算物理量。
基于FEM与SPH耦合算法的金属切削仿真研究 宿崇,唐亮,侯俊铭,王宛山 (东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004) 摘要:采用FEM与SPH耦合算法进行了金属切削加工仿真研究,模拟了切削过程中材料的本构 行为.模拟结果表明,切削过程是切削层材料受到刀具的推挤后而产生的以剪切滑移为主的塑性变形 过程;在切削过程中,切削力...
切削热主要来源于切削过程中塑性功的转换且大部分被切屑带走;增大刀尖钝圆半径将会使切削力尤其是切削抗力显著增大.关键词:超精密切削;无网格法;FEM‐SPH耦合;仿真中图分类号:TG501.1文献标志码:A收稿日期:2012‐05‐06; 修回日期:2013‐05‐15.基金项目:“九七三”国家重点基础研究发展规划资助项目(2011CB706704...
SPH的基础是插值理论[24],各质点的相互作用借助于插值函数来描述,利用插值函数给出量场在一点的核心估计值(Kemel Estimate),将连续介质动力学的守恒定律由微分方程形式转换为积分形式,进而转换为求和。 SPH方法中质点近似函数为 其中,W是核函数(插值核);h是光滑长度,光滑长度随时间和空间变化。 核函数W使用辅助函数...
采用光滑粒子流体力学与有限元(smooth particle hydrodynamic-finite element method,SPH-FEM)耦合仿真对油菜茎秆射流动态切割过程进行分析,揭示气-固间能量传递规律,获取射流切割动态特性,并搭建试验系统进行射流切割试验验证。 结果与结论: 研究...
1.2 SPH-FEM算法流程 在交界面上SPH粒子与FE单元耦合,通过罚函数将质点的力转换到FE单元表面。当SPH粒子与FE单元接触时,更新SPH粒子与FE单元节点的位移与速度等变量,产生接触力。流程见图1。 1.3 时间步 SPH采用跳蛙格式求解Navier-Stokes方程,FEM采用中心差分格式求解显式动力学方程。在Lagrangian框架下要求SPH与FEM...