摩擦接触を伴う薄いシェルのためのマテリアルポイント法

我々は、マテリアルポイント法 (MPM) と細分化有限要素法の組み合わせを使用した摩擦接触を伴う薄いシェルのシミュレーションのための新しい方法を提示します。シェルの運動学は、連続体シェルモデルに従うと仮定され、これは中面法線を回転させたキルヒホッフ-ラブ運動に分解され、その後、中面法線に沿ったせん断と圧縮/伸長の材料が続きます。この分解を使用して接触に対する抵抗とせん断を曲げ抵抗成分から切り離すことで摩擦接触を解決する弾塑性本構モデルを設計します。摩擦接触を連続体アプローチで解決することで、我々のハイブリッドラグランジアン/オイラーアプローチは、数十万から数百万の自由度を持つ難しいシェル接触シナリオをシミュレートできることを示します。衝突検出や解決の必要がなく、この高解像度の例で我々の方法は1フレームあたり数分で実行されます。さらに、我々の技術は、粒状および関連する材料のシミュレーションのための他の従来のMPM方法と自然に結びつくことを示します。