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有限元粒子化在碎片云数值模拟中的应用

超高速撞击，碎片云，粒子化

在对碎片云数值模拟的工作中，通常是采用有限元法或SPH方法。但由于有限元法在超高速计算中会存在畸变和大规模移除失效单元的情况，在撞击速度较大的情况下无法较好地模拟出碎片云。而SPH方法虽然可以模拟出在超高速下的碎片云，但SPH本身采用粒子表示材料，无法较好地模拟出大块的碎片。因此本文结合SPH和有限元法的优点，采用有限元粒子化的方法，使用有限元对模型进行建模，在计算中当单元达到失效判据后，用SPH粒子代替失效单元。计算后可以得到用有限元表示的相对完整的部分及SPH表示的破碎后的部分。该方法可以直观地观察到碎片云中的大块的碎片以及弹体内部的破坏情况。