[发明专利]基于新型杂交应力四面体单元的冲击响应仿真模拟方法

摘要

本发明提供的一种基于新型杂交应力四面体单元的冲击响应仿真模拟方法，属于计算力学领域。该方法求解冲击动力学问题时，保留了四面体网格对于复杂结构的良好拟合，同时提高了应力场的精度，是一种具有良好稳定性的显式动力学数值计算方法；同时，在传统四面体单元的基础之上，对结点应力进行光滑处理，不但能够对复杂模型进行良好的拟合，而且单元应力精度有着大大的提高，同时计算量小。

主权项

1.一种基于新型杂交应力四面体单元的冲击响应仿真模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对目标结构进行建模，采用四面体网格剖分求解域；步骤2，根据动量方程，基于虚功原理推导其弱形式；步骤3，根据有限元理论和连续介质力学理论，得到方程的矩阵形式，其中结点内外力均采用更新拉格朗日格式进行计算；步骤4，采用时间格式为中心差分点的显式积分方法求解方程，引入初始条件确定初始时间步长；步骤5，更新加速度矢量，并施加边界条件；步骤6，根据所述加速度矢量，更新速度矢量和位移矢量；步骤7，循环所有单元，更新单元结点力矢量和时间步长，并将所述单元结点力矢量组装到结点力矢量中；步骤8，判断总时长是否达到预设仿真时长，若总时长大于预设仿真时长，结束计算。