《剪下成帶的穩定化多尺度無格線方法研究》是依託北京套用物理與計算數學研究所，由徐雲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：剪下成帶的穩定化多尺度無格線方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐雲
- 依託單位：北京套用物理與計算數學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
衝擊載入下剪下成帶現象是武器材料失效的典型破壞模式，剪下帶的起始與傳播是一個跨尺度關聯的複雜動力學過程，需要宏微觀相結合的多尺度方法開展數值模擬研究。利用無格線方法在處理大變形問題中的優勢，本項目提出了一種適用於衝擊載入的穩定化多尺度無格線方法。為解決連線無格線與分子動力學模擬特有的難點問題，我們研究交接區內多尺度無格線基函式的構造以及發展基於能量守恆的原子-粒子界面耦合技術，通過分片測試和鬼力校正等策略，保證交接區內耦合格式的穩定性與相容性。基於以上技術，完成相關多尺度數值模擬程式的編寫和驗證。利用該程式開展衝擊載入下剪下成帶的套用研究，探討微觀缺陷對剪下帶起始和傳播的影響機制。
結題摘要
針對衝擊載入下剪下帶成核與演化多尺度數值模擬中的難點問題，本項目發展了連線分子動力學和無格線方法的若干關鍵技術，包括無格線基函式的構造、分片測試與校正以及穩定化格式，建立了能量守恆的原子-粒子多尺度耦合模擬方法。為合理模擬衝擊載入下材料局部高溫和熱擴散效應，利用宏微觀區域的法向能流作為邊界條件來求解巨觀粒子區域的溫度擴散方程，離散格式在背景積分格線上構造，適用於材料形變和破壞情形。編寫了有限元、無格線等連續介質力學方法與分子動力學模擬耦合的程式，完成了相關測試和驗證工作。利用該程式開展了材料微結構對剪下帶起始和傳播影響機制的數值模擬研究，與高解析度電鏡實驗觀察結果吻合較好。
