基于物质点法的超高速碰撞问题研究

摘要

传统的网格算法在处理材料大变形问题时,会遇到拉格朗日算法中网格畸变严重以及欧拉算法中无法清晰描述各物质分界面,处理耦合作用困难等问题.物质点法(MPM)是一种无网格算法,它继承了拉格朗日法和欧拉法两者的优点,克服了两者的缺点.介绍了物质点法的离散形式、人工粘性和时间步,引入von-Mises强度模型和shock状态方程,用FORTRAN 90编制了相应的计算程序MPM-EXPLICIT.利用此程序对超高速冲击碰撞问题进行了数值计算,将计算结果和试验结果进行了比较,两者吻合较好,这也验证了自编程序的正确性.最后讨论了弹丸不同材料,不同冲击速度对碎片云形状的影响.