材料点法的高效局部隐式接触算法

摘要

材料点法(MPM)应用于散体材料数值模拟时,如采用完全显式接触算法,则不能维持系统机械能守恒,计算稳定性差。该文提出一种高效局部隐式接触算法,仅需求解局部接触方程组。采用这种接触算法的MPM能真实模拟多物体颗粒之间的各种相互作用,包括挤压、摩擦滑移、分离等过程,正确反映接触规律。理论分析和计算结果表明,局部隐式接触算法与完全显式接触算法相比,计算过程数值稳定,计算效率高,系统机械能保持守恒。