科技成果

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成果名称: 基于无网格SPH方法的冲击动力学仿真软件V1.0

成果登记号: 9612020Y0796

第一完成单位: 西北工业大学

联 系 人: 张瑶

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 其他

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

本软件适用于科学研究和军工行业,能够对金属、混凝土、复合材料等不同介质的碰撞和侵彻、流固耦合、水动力学仿真等具有动态大变形的物理过程进行模拟计算,为结构强度分析或战斗部抗侵彻能力分析提供一个有效仿真预测平台。

本软件所采用的光滑粒子流体动力学法(SPH)是一种概念简单、功能强大的拉格朗日型的无网格粒子法,经过近半个世纪的发展,目前已在流体力学、爆炸力学、固体力学、流固耦合动力学等诸多问题中得到了成功应用。

按照SPH的基本计算流程,本软件共设置以下4大模块:(1) 对计算模型进行离散,进而对材料选取、初始条件、边界条件进行适当处理,得到初始时刻离散粒子上的计算信息;(2) 选取SPH的粒子近似形式,基于粒子近似公式离散控制方程的导数,基于所选积分方法进行数值积分;(3) 进行迭代计算,直至达到指定迭代步或指定终止时刻;(4) 提取并显示计算结果,进行科学分析。

各模块之间采用函数调用、参数传递、返回值的方式进行信息传递。

本软件基于自主编译的SPH程序包开发而来,在该程序包中引入了多种SPH的修正算法,如核函数归一化、数值断裂抑制等,可以有效地改善在传统商用软件中使用SPH进行仿真计算时所出现的数值不稳定或计算崩溃现象,为实际工程问题提供更加准确合理的预测结果。