导读:本文包含了物质点方法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:颗粒流,流态转变,粒径分聚,物质点方法
物质点方法论文文献综述
费明龙,孙其诚[1]（2019）在《跨流态颗粒流粒径分聚的物质点方法模拟》一文中研究指出颗粒流粒径分聚是在自然界和工业生产中都普遍存在的力学现象。学界对颗粒粒径分聚的机理已经开展了多年的研究,并提出了一系列有效的模型,如连续介质混合物理论模型,动理学理论模型等。前者适用于密实颗粒流态,后者则能有效刻画快速颗粒流动的分聚现象。针对各类模型适用的流态各不相同的问题,本文基于连续介质混合物理论Fan-Hill-Tan模型,通过考虑颗粒流流态转变对颗粒介质内部应力状态的影响,对Fan-Hill-Tan混合物理论模型进行了修正,将其运用范围扩展到快速颗粒流流态。进一步,本文使用物质点方法搭建了修正模型的数值模型,并使用该模型模拟了从密实颗粒流到快速颗粒流等不同流态的粒径分聚过程。通过与相应的颗粒流粒径分聚离散元模拟结果进行对比,该模型很好地再现了不同流态的颗粒流粒径分聚过程中,颗粒介质内部的物质输运过程和运动状态演化。(本文来源于《中国力学大会论文集（CCTAM 2019）》期刊2019-08-25）
赵建旺[2]（2019）在《基于物质点方法的山体滑坡灾害场景模拟》一文中研究指出自然场景的真实感模拟,一直是计算机图形学领域研究的热点和难点。其中灾难场景的仿真技术,在减灾防灾、影视特效制作等领域都有重要的应用价值。山体滑坡灾害现象,由于其对坡地附近地区的道路交通及人民生命财产有着严重危害效果,各国政府对此日益重视并采取措施加以防范。但至今在计算机图形学领域,尚无对此灾害现象进行动态建模和绘制的研究工作。为克服这一缺陷,本文针对山体滑坡现象的特点,提出了一种基于物质点方法(Material Point Method,简称:MPM)来模拟山体滑坡灾害现象的动态过程。由于MPM擅长于对连续弹塑性材质的模拟,为了模拟山体滑坡现象中连续土介质颗粒流,我们在模拟框架中引入了物质点方法(MPM)作为计算基础。为真实感地模拟土石介质的破碎、内摩擦以及流动等动力学特性,我们在山体滑坡的屈服面模型中引入土力学中的修正剑桥模型,通过将变形梯度投影到屈服面上,实现了变形梯度的塑性部分以及弹性部分的分离,并简化了修正剑桥模型的硬软化计算参数,从而能较为逼真地模拟山体滑坡中土石固体流的运动演化。为模拟山体滑坡现象中土石材质之间的相互作用,我们引入了一种基于水平集(Level Set)的双向流固耦合方法加以模拟。为提高动态场景的模拟效率,我们将水平集中的符号距离场(SDFs)计算在MPM框架下通过GPU并行化计算处理,提高了碰撞检测的效率,从而加速了大规模复杂的山体滑坡动态场景的模拟。在此基础上,我们实现了一个山体滑坡灾害场景的模拟生成系统,能较为真实地模拟山体滑坡景象发生时山石滚落、土石崩塌、土石流的流动及吞没公路和车辆并最终堆积成型的动态过程。文中的实验结果及效率分析对比证明了本文方法的有效性及其应用潜力。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-05）
卢梦凯,郑勇刚,张洪武[3]（2018）在《固体动力和波传播问题的时间间断物质点方法》一文中研究指出在模拟波传播或者冲击相关的动力问题时,正确捕捉应力波的信息对预测结构安全具有重要意义。本文提出了一种将时间间断Galerkin方法与物质点方法相结合的时间间断物质点方法,其可以有效控制瞬态问题中的数值色散。该方法将求解时间域离散为一系列时间区间,并假设时间区间内的位移场与速度场分别采用叁次和二次函数分布;相邻时间区间的交点允许拥有不同的位移场与速度场,从而赋予该方法捕捉间断特性的能力;所提出方法仅需要更改背景网格下位移场与速度场的更新方式,易于实现,且继承了物质点方法的优势。通过测试小变形、弹塑性和大变形下的波传播和冲击接触数值算例,验证了所提出算法的有效性与正确性。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
卢嘉铮,姚星宇[4]（2018）在《物质点方法与有限元方法在二维接触问题中的对比》一文中研究指出针对非线性力学问题,特别是接触类问题时,有限元法经常暴露出时间成本高,计算结果不容易收敛等先天性缺陷。相比之下,物质点法具有更好的性质,接触应力由物质点之间的动量守恒直接计算得到,理论上计算开销更小,同时具备更高的计算精度和准确度。本文采用物质点方法、有限元法和解析方法对赫兹接触问题进行求解,并将叁种方法计算得到的最大接触应力进行比较。计算分析后发现,相比有限元法,物质点法的计算结果的精确度与准确度略高。本文的分析研究为计算接触问题提供了新的思路,具备一定工程应用价值。(本文来源于《科技视界》期刊2018年05期）
雷春霞,干涌[5]（2016）在《超快激光作用下非傅立叶热传导的物质点方法》一文中研究指出超快激光是金属材料微纳加工的理想工具。为了更好地控制和优化加工过程,有必要对超快激光作用下金属的微观热力响应开展研究,其中的首要任务是材料中超快激光能量的传输过程。双温模型被广泛用于描述超快激光照射下金属中的非傅立叶热传导过程,通常采用有网格数值方法对其求解。当激光脉宽与电子—晶格间弛豫时间相当时,非傅立叶热传导伴随着晶格的大变形,有网格计算方法在多维条件下存在着网格畸变的难题。本工作将金属中的晶格和电子等子系统离散为有限数量的粒子,基于物质点法,对双温模型进行离散化处理,构建了针对粒子的非傅立叶热传导控制方程,并利用背景网格发展了离散控制方程的数值求解算法。通过一维和二维条件下超快激光能量在金属中热输送的算例,验证了双温模型的物质点算法的可靠性和准确性。(本文来源于《无网格粒子类方法进展与应用研讨会论文摘要集》期刊2016-08-17）
孙其诚,费明龙,刘传奇[6]（2015）在《沙堆失稳流动的物质点方法模拟及实验》一文中研究指出结合我们构建的本构理论,构建了颗粒介质的弹性能模型,确定了弹性失稳条件及塑性流动规律,进而发展了基于物质点方法的算法,实现对沙堆演变过程的叁维模拟,并开展实验予以验证。(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16）
郑勇刚,高菲,张洪武,卢梦凯[7]（2013）在《饱和多孔介质大变形耦合动力接触分析的修正对流粒子域插值物质点方法》一文中研究指出基于广义插值物质点方法和对流粒子域插值技术,结合饱和多孔介质u-p形式控制方程,发展了饱和多孔介质大变形耦合动力接触分析的修正对流粒子域插值物质点方法。建立了饱和多孔介质固体骨架大变形及孔隙流体流动u-p控制方程的弱形式,推导了液固耦合两类方程的离散求解格式,给出了离散方程求解的计算流程。算法中通过引入对流粒子域插值技术有效地消除了大变形过程中由物质点跨越网格时所带来的数值误差。同时,基(本文来源于《中国力学大会——2013论文摘要集》期刊2013-08-19）
高菲[8]（2012）在《饱和多孔介质大变形动力及接触分析的耦合对流粒子域插值物质点方法》一文中研究指出多孔介质力学在许多领域中都有着广泛的应用,常见的岩土材料包括岩石、土壤,以及一些生物材料包括皮肤、肌肉组织和关节软骨等都可以抽象为多孔介质。因此针对多孔介质的研究具有十分重要的意义。本文的研究对象为饱和多孔介质,其作为一种典型的多孔介质,由固体骨架和孔隙流体组成。使用有限元方法可对饱和多孔介质材料进行动力学响应分析,但有限元方法在划分复杂结构网格和处理大变形问题时会出现困难。为了克服这些困难,许多学者提出了一系列的无网格法,作为无网格方法的典型代表的物质点方法可成功模拟饱和多孔介质小变形动力学响应,但由于其插值函数不光滑,在进行大变形情况计算时可能会发生物质点穿越背景网格的误差。广义插值物质点法(GIMP)可以增加插值函数的光滑性,但其计算复杂繁琐。因此有学者提出对流粒子域插值技术(CPDI),针对平行四边形的粒子区域,既可以减少物质点穿越网格的误差又能使计算得到简化。本文基于u-p形式的控制方程和对流粒子域插值技术,提出了饱和多孔介质大变形动力学响应分析的耦合对流粒子域插值物质点方法(Coupling Convected Particle Domain Interpolation, CCPDI),并发展了适用于耦合对流粒子域插值物质点方法的接触算法,可以进行饱和多孔介质大变形接触分析。本文所发展的方法可有效地避免饱和多孔介质大变形及接触分析过程中物质点跨越网格时所带来的数值误差、准确地捕捉接触网格节点及预测接触时间,典型算例验证了本文方法的正确性和有效性。本文主要内容如下：第一部分说明了多孔介质的研究背景和研究意义,并对几类无网格方法做简要概括,然后概述了本文主要研究的内容。第二部分针对多孔介质的力学行为模拟介绍了研究多孔介质需要用到的各种物理量和简化计算需要用到的一些假设以及多孔介质的宏观控制方程。第叁部分简要介绍了标准物质点方法(MPM)及其改进算法包括广义插值物质点方法(GIMP)和对流粒子域插值方法(CPDI).广义插值物质点方法是针对解决物质点方法计算大变形问题时物质点穿越网格的误差而提出的,是对标准物质点方法的广义化,但对平行四边形的粒子区域其计算十分复杂。对流粒子域插值方法提出了一种针对平行四边形粒子区域的插值函数简化了计算,提高了计算效率。第四部分详细介绍了本文提出的耦合对流粒子域插值物质点方法,建立了耦合对流粒子域插值物质点方法u-p形式的控制方程的弱形式并推导其离散求解方程,给出了该方法的计算流程。提出随动载荷施加方法,使载荷施加位置随物体边界一起运动。通过算例与有限元方法和耦合物质点方法的结果对比,验证所提出方法的正确性。第五部分发展了适用于耦合对流粒子域插值物质点方法的接触算法,使其能够模拟多孔介质的大变形接触问题。将边界粒子域引入判断接触节点算法中,可以方便的描述接触面,并更加准确的预测接触时间。通过一些接触算例验证了所提出方法的正确性。第六部分是本文的总结和工作展望。附录中包括可进行饱和多孔介质大变形动力学分析的Poro-CCPDI程序整体的流程图以及接触部分的计算流程图。本文工作得到国家自然科学基金(11072051,90715037,10902021)、教育部111引智计划项目(B08014)、长江学者和创新团队发展计划以及国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2010CB832704)的资助。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-05-01）
王灿,陈浩然[9]（2012）在《短切纤维增韧泡沫夹芯复合材料梁界面断裂过程的物质点方法模拟》一文中研究指出对短切纤维增韧泡沫夹芯复合材料梁界面韧性试验结果进行了分析讨论并基于物质点方法(material pointmethod,MPM)对试验过程进行了数值模拟。在MPM方法中,通过可视准则引入不连续性来处理裂纹问题,发展了包含裂纹的MPM算法,模拟了泡沫夹芯复合材料梁界面断裂试验过程,数值分析结果和试验数据取得了良好的一致性。研究结果表明短切纤维增韧工艺能够显着提高泡沫夹芯复合材料结构的界面韧性和承载能力,同时表明该文推导的包含裂纹的MPM方法处理断裂问题的精确性和有效性。(本文来源于《工程力学》期刊2012年01期）
杨鹏飞,张雄[10]（2010）在《基于Gurson模型和随机失效的破碎现象物质点方法模拟》一文中研究指出破片杀伤战斗部是常规弹药战斗部的主要类型之一,它的杀伤力来源主要为高能炸药爆炸作用下战斗部壳体形成的大量高速碎片。破碎现象为强非线性问题,物质点法结合了欧拉和拉格朗日方法的优点,避免了有限元方法因网格畸变而产生的数值困难,非常适合于分析动态断裂等大变形问题。本文将Gurson模型和材料随机失效方案引入到叁维物质点法程序MPM3D中。在模拟爆炸荷载驱动下金属壳体膨胀问题时采用Grüneisen状态方程更新金属壳体的压力。当考虑微观损伤时(使用Gurson模型),物质点的初始孔隙率服从Gauss分布,并使用Tepla-f失效准则;当初始孔隙率为0,且不考虑孔隙的成长和成核时,Gurson模型退化为J2理论,此时采用服从Weibull分布的随机失效方案。由此使得物质点方法能够较好的模拟金属壳体在爆炸荷载作用下的破碎现象,并表征破片产生的随机性。文中首先在物质点法框架下实现了Gurson模型,并用Taylor杆碰撞实验对模型进行了验证。对于两种方法模拟得到的金属壳体膨胀产生的破片形状和数量进行了分析,与经验公式的结果较为一致。当考虑材料的微观损伤时,金属壳体的失效区域分布较为分散,产生的碎片数量较多,碎片较小。结果显示引入Gurson模型和随机失效两种方案的物质点法均能有效模拟破碎现象。(本文来源于《中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集》期刊2010-08-20）
物质点方法论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
自然场景的真实感模拟,一直是计算机图形学领域研究的热点和难点。其中灾难场景的仿真技术,在减灾防灾、影视特效制作等领域都有重要的应用价值。山体滑坡灾害现象,由于其对坡地附近地区的道路交通及人民生命财产有着严重危害效果,各国政府对此日益重视并采取措施加以防范。但至今在计算机图形学领域,尚无对此灾害现象进行动态建模和绘制的研究工作。为克服这一缺陷,本文针对山体滑坡现象的特点,提出了一种基于物质点方法(Material Point Method,简称:MPM)来模拟山体滑坡灾害现象的动态过程。由于MPM擅长于对连续弹塑性材质的模拟,为了模拟山体滑坡现象中连续土介质颗粒流,我们在模拟框架中引入了物质点方法(MPM)作为计算基础。为真实感地模拟土石介质的破碎、内摩擦以及流动等动力学特性,我们在山体滑坡的屈服面模型中引入土力学中的修正剑桥模型,通过将变形梯度投影到屈服面上,实现了变形梯度的塑性部分以及弹性部分的分离,并简化了修正剑桥模型的硬软化计算参数,从而能较为逼真地模拟山体滑坡中土石固体流的运动演化。为模拟山体滑坡现象中土石材质之间的相互作用,我们引入了一种基于水平集(Level Set)的双向流固耦合方法加以模拟。为提高动态场景的模拟效率,我们将水平集中的符号距离场(SDFs)计算在MPM框架下通过GPU并行化计算处理,提高了碰撞检测的效率,从而加速了大规模复杂的山体滑坡动态场景的模拟。在此基础上,我们实现了一个山体滑坡灾害场景的模拟生成系统,能较为真实地模拟山体滑坡景象发生时山石滚落、土石崩塌、土石流的流动及吞没公路和车辆并最终堆积成型的动态过程。文中的实验结果及效率分析对比证明了本文方法的有效性及其应用潜力。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
物质点方法论文参考文献
[1].费明龙,孙其诚.跨流态颗粒流粒径分聚的物质点方法模拟[C].中国力学大会论文集（CCTAM2019）.2019
[2].赵建旺.基于物质点方法的山体滑坡灾害场景模拟[D].浙江大学.2019
[3].卢梦凯,郑勇刚,张洪武.固体动力和波传播问题的时间间断物质点方法[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[4].卢嘉铮,姚星宇.物质点方法与有限元方法在二维接触问题中的对比[J].科技视界.2018
[5].雷春霞,干涌.超快激光作用下非傅立叶热传导的物质点方法[C].无网格粒子类方法进展与应用研讨会论文摘要集.2016
[6].孙其诚,费明龙,刘传奇.沙堆失稳流动的物质点方法模拟及实验[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015
[7].郑勇刚,高菲,张洪武,卢梦凯.饱和多孔介质大变形耦合动力接触分析的修正对流粒子域插值物质点方法[C].中国力学大会——2013论文摘要集.2013
[8].高菲.饱和多孔介质大变形动力及接触分析的耦合对流粒子域插值物质点方法[D].大连理工大学.2012
[9].王灿,陈浩然.短切纤维增韧泡沫夹芯复合材料梁界面断裂过程的物质点方法模拟[J].工程力学.2012
[10].杨鹏飞,张雄.基于Gurson模型和随机失效的破碎现象物质点方法模拟[C].中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集.2010