液固交互的可变形固体不规则断裂现象模拟

摘要

为了真实的模拟液固交互时固体的不规则断裂现象,引入动态链表存储表示流体的SPH粒子和表示固体的MSS质点的索引值,以便在固体断裂时对链表进行添加和删除,从而保证更真实地表现断裂边界的不规则性.首先,当液固交互时,如果流体粒子的最近相邻粒子链表中包含了固体质点,那么流体粒子与固体质点发生碰撞,依据液固动量守恒原理将流体粒子的动量全部传递给固体质点;其次,递归遍历固体质点链表,为每一行生成一个非断裂链表,存储该行没有因断裂而脱离固体的质点,断裂链表通过它们的差运算得到;最后,把断裂链表合并到流体动态链表中,可表现固体断裂小碎片随着流体一起运动.实验结果表明:所提出算法可模拟由SPH流体粒子组成的水与质点弹簧组成的固体之间的交互碰撞,真实反映液固交互时固体发生的形变,表现固体断裂形成的边界不规则现象.