【摘要】：為了更好地兼顧拉氏方法和歐拉方法各自的特長(zhǎng),提出一種可將拉氏介質(zhì)映射到歐拉計(jì)算域的耦合歐拉-拉格朗日(CEL)方法。通過這種映射,將歐拉-拉格朗日重疊區(qū)域的接觸面協(xié)調(diào)問題轉(zhuǎn)換為歐拉區(qū)域內(nèi)的多介質(zhì)計(jì)算問題,簡(jiǎn)化了CEL方法的構(gòu)造過程。通過與侵徹實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)對(duì)爆炸沖擊波響應(yīng)實(shí)驗(yàn)的比較,驗(yàn)證了新算法,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合較好。
【圖文】：

圖１高速侵徹實(shí)驗(yàn)回收的彈體［１０］Ｆｉｇ．１Ｒｅｃｏｖｅｒｅｄｂｕｌｌｅｔｓｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｈｉｇｈｖｅｌｏｃｉｔｙｉｍｐａｃｔ［１０］位移等邊界條件。在歐拉－拉氏接觸面上，對(duì)歐拉介質(zhì)進(jìn)行應(yīng)力積分，為拉氏計(jì)算域提供力邊界條件。若拉氏域內(nèi)的介質(zhì)產(chǎn)生大變形，導(dǎo)致拉氏網(wǎng)格單元嚴(yán)重扭曲或自相交，則將該單元及其附近區(qū)域的拉氏介質(zhì)轉(zhuǎn)化為歐拉計(jì)算域內(nèi)的介質(zhì)。為了實(shí)現(xiàn)上述思想，編制支持將拉氏計(jì)算域映射到歐拉區(qū)域的ＣＥＬ程序，程序的歐拉模塊采用的是多介質(zhì)彈塑性程序ＭＥＰＨ［１１］，拉氏模塊采用的是簡(jiǎn)單、流行的有限元程序。ＣＥＬ耦合算法的流程可簡(jiǎn)單描述如下。（１）清除前一步映射到歐拉計(jì)算域的拉格朗日介質(zhì)。（２）將拉格朗日單元分解成四面體單元。（３）將拉格朗日介質(zhì)插入歐拉網(wǎng)格：（ａ）計(jì)算歐拉－拉氏重疊區(qū)域的體積；（ｂ）從拉格朗日計(jì)算模塊獲得拉氏介質(zhì)物理量的分布情況；（ｃ）將獲得的拉氏介質(zhì)的物理量插入歐拉網(wǎng)格；（ｄ）將映射后的數(shù)據(jù)傳給歐拉模塊。（４）積分歐拉介質(zhì)對(duì)拉氏介質(zhì)的作用力：（ａ）計(jì)算歐拉－拉氏接觸面在每個(gè)歐拉單元內(nèi)的面積；（ｂ）積分得到接觸面上歐拉介質(zhì)施加給拉氏單元的邊界力；（ｃ）分解（ｂ）步得到的力，獲得拉氏單元所受的法向力；（ｄ）如果存在摩擦，采用Ｃｏｕｌｏｍｂ模型計(jì)算拉氏單元所受的摩擦力；（ｅ）將（ａ）～（ｄ）算得的力重新分配到拉氏單元的結(jié)點(diǎn)，并傳給拉格朗日模塊。（５）統(tǒng)一歐拉和拉格朗日模塊的時(shí)間步長(zhǎng)，分別運(yùn)行歐拉和拉格朗日模塊。（６）進(jìn)入下一時(shí)間步，從（１）重新開始。從（１）～（６

權(quán)聲速ｃ＊Ｅ、加權(quán)偏應(yīng)力Ｓ＊Ｅ和動(dòng)量ＰＥ為：ＶＥ，Ｍ＝Ｖｏ，ＶＥ，ｖｏｉｄ＝ＶＥ，ｖｏｉｄ，ｍＥ，Ｎ＝ｍｏ，ＥＥ，Ｎ＝Ｅｏｐ＊Ｅ，Ｎ＝ｐ＊ｏ，ｃ＊Ｅ′＝Ｃ＊Ｅ＋ｃ＊ｏ，Ｓ＊Ｅ′＝Ｓ＊Ｅ＋Ｓ＊ｏ，ｐＥ′＝ｐＥ＋ｐp舙膒疲錚ǎ常┦街校荷轄潛輟啊洹貝碭持檔蟮牧�。（ｅ）栽倱溟V防ピ納佟⑵αΦ任錮砹殼�，首霞x悸翹寤珊雎緣慕櫓屎凸ピ�。哇E補(bǔ)ピ疲椋紓玻希觶澹潁媯椋歟歟澹洌悖澹歟烊裟辰櫓侍寤珊雎�，韵撁繎�(zhàn)櫓侍婊桓媒櫓省Ｈ羲薪櫓侍寤質(zhì)痛笥冢保üピ�，壤_跡菜荊聳保鄭蹋鄭牛荊鄭悖澹歟歟潁鄭牛觶錚椋洌劍鄭悖澹歟歟鄭蹋鄭牛跡�，箔h(huán)希鄭�，Ｓz錚椋洹藎暗奈錮砉媛�，，眳Q胄拚�，根臼~ピ誚櫓實(shí)姆植記榭齜擲啻懟Ｈ艄ピ齪杏讕媒櫓駛蛄偈苯櫓�，栽rＵ廈芏�、别堈樮好摴力不睖Z那疤嵯攏唇櫓實(shí)奶寤刃拚鶻櫓實(shí)奶寤⒅柿�、恼樮簣D尤ㄑ沽�，蕼厦｀嵟，Ｓz錚椋洌劍埃蝗艄ピ焙杏讕媒櫓屎土偈苯櫓�，根据下脣鼓算法修正綑⿲�(shí)奶寤⒛諛艿任錮砹�。紦溷綑┦Ｍ导{伲悖�，Ｍ，得禎矙┦Ｍ的体积模量ＫＥ，Ｍ：ＫＥ，ＭR眩�，Ｍｃ２Ｅ，Ｍ（４）进一步紦溷綑┦Ｍ的体积修正因讬押ｖ嵟，ＭΘ｀嵟，Ｍ／ＫＥ，Ｍ）／∑ＮｍａｔＭΡ（｀嵟，Ｍ／ＫＥ，Ｍ）（�(dān)擔(dān)常氨ㄓ氤寤韉

本文編號(hào)：2566820