请教两个以上物体接触的有限元算法问题

张屠户

想请教一下显式有限元计算中是如何处理两个以上物体接触的算法问题。
      资料介绍采用罚函数法处理两个物体的接触问题时，是先假设不考虑接触边界条件，分别结算两个物体的构型，然后检查是否发生接触穿透，若穿透给予从节点及主面相应的力，上述的力加到外载荷列阵里形成新的运动方程M*a=(Fext+Fcontact)，然后求解即可得到发生接触后的两物体的加速度、速度及位移。
       而假如说有A、B、C三个物体进行接触，A以一定的速度去撞击B，从而使B与C发生接触，若按上述算法，在一个时间步长内，探测到A、B发生穿透，而实际情况有可能B、C也发生了接触但算法上好像没有反映出来。请大家帮忙指点一下这个问题该怎么解决，是不是我考虑的出现了偏差。十分感谢！！！

bbssbb

想请教一下显式有限元计算中是如何处理两个以上物体接触的算法问题。
      资料介绍采用罚函数法处理两个物体的接触问题时，是先假设不考虑接触边界条件，分别结算两个物体的构型，然后检查是否发生接触穿透，若穿 ...
张屠户 发表于 2010-12-11 12:25

第一段说的是比较常用的做法，完全适用于多体冲击接触问题。
不太理解第二段说的问题，如果在一个时间步内B和C没有穿透，自然不会有接触力啊。当然时间步不能太大，否则会出现A贯穿了B，直接跟C发生接触的情况。。。

张屠户

2# bbssbb
感谢bbssbb 版主
我第二段想说的意思是这种算法模拟跟真实情况相比是不是有迟滞性？在第一个时间步长里假如A、B、C三个物体都发生了穿透，程序如何能识别出来？由于A有初始速度，而B、C静止，在计算第一个时间步长时，程序是否只能判断出A、B发生了穿透，而由于B、C静止无法判断BC也发生了穿透？假如无法判断B、C发生了穿透那和真实情况就不一致了。不知道我是否表达的清楚，或是我对整个计算流程的理解有偏差？

bbssbb

接触检查一般是根据当前时间（t_n）的位置判断的，不管B和C是静止还是运动。只要在t_n 时刻B和C物体在空间上有重叠，就说明他们有接触（穿透) 。
如果B和C存在初始距离(gap>0, at t_n)，那么只要时间步长足够短，A 总是可以先跟B 接触， 然后B再跟C接触的。
如果B和C不存在初始距离(gap==0，at t_n), 那么在t_n 时刻B和C可以认为是接触的，只是接触力是零。
如果B和C存在穿透(gap<0，at t_n), 说明在t_n 时刻B和C确实发生接触了。
上面的接触检查，用于B-C接触, 同时也要用于A-B接触 和 A-C接触。
对于大量多体的问题，这样接触检查的计算量会很大，所以很多离散元或分子动力学代码采用一些小技巧来节省计算量，比如定义邻居列表或利用树结构描述数据。
A--->     B     C

张屠户

4# bbssbb
太牛了，非常感谢

z03063023

学习学习，好

wdhcet6

罚函数法处理两个物体的接触问题，真是好啊！

huang1234

有没有用接触模拟裂纹的啊！跪求