基于改进SPH方法的平面动态应力模拟

摘要

为了探讨在动态激励作用下材料的局部力学行为,本文将改进的光滑粒子流体动力学方法(Smoothed Particle Hydrodynamics)应用于平面应力问题求解.引入速度、密度及应力修正项,对在简谐外部激励作用下的弹性悬臂梁运动及应力情况进行模拟.本文通过编写FORTRAN程序,计算了弹性悬臂梁的运动周期、运动幅值,并将悬臂梁自由端中点的位移情况与有限元计算结果进行了对比.此外,本文还对梁内典型位置处的正应力及密度变化情况进行显示跟踪.研究结果表明,本文采用的改进光滑粒子流体动力学方法不仅能够较为准确的模拟悬臂梁振动问题,且能持续显示跟踪各物质点的物理量,对结构强度的长期监测有一定的工程应用潜力与现实意义.