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基于双边修正卷积完全匹配层的显式物质点法无反射边界条件OA

中文摘要

针对显式物质点法(MPM)模拟无限域动力学问题时,传统人工边界难以有效吸收表面波与大角度掠射波的不足,提出一种基于双边修正卷积完全匹配层的无反射边界条件方案BC-CPML(Bilaterally Corrected Con-volutional Perfectly Matched Layer)。该方法基于复频域坐标拉伸与递归卷积技术,通过引入辅助变量,在显式时间积分中同步对网格节点动量方程与粒子应力更新过程进行修正,这一策略充分适配MPM的欧拉-拉格朗日双重离散特性,有效克服了传统PML难以直接移植到MPM的瓶颈。一维弹性杆波传播与二维Lamb问题的数值算例表明,BC-CPML能够自然融入显式积分格式,且相较于传统粘性边界,其对多维复杂波场展现出更优异的吸收性能,吸收误差降低超过一个数量级,为MPM求解无限域应力波传播问题提供了一种高精度的新方案。

魏立成;马宏宇;刘祥东;梁勇;张雄

大连理工大学力学与航空航天学院,大连116024清华大学航天航空学院,北京100084西安交通大学航天航空学院复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室,西安710049西安交通大学航天航空学院复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室,西安710049清华大学航天航空学院,北京100084

数理科学

物质点法完全匹配层无反射边界弹性波传播递归卷积

《计算力学学报》 2026 (4)

P.680-689,10

国家自然科学基金(12472204)资助项目。

10.7511/jslx20260324003

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