基于物质点法(Material Point Method,MPM)模拟超高速碰撞和爆炸问题时呈现的特点,概述对MPM及其应用的扩展,包括:将MPM扩展应用于超高速碰撞问题,物质点有限元法(Material Point Finite Element Method,MPFEM),杂交MPFEM,MPM质点自适应法,基于局部多重背景网格的接触算法和并行MPM算法.在此基础上开发针对冲击爆炸问题的三维显式并行MPM数值仿真软件MPM3D.MPM3D采用C++语言开发,并基于Qt和VTK开发图形用户界面PeneBlast,可在Windows,Linux和Mac OS等多种平台上运行.关于超高速碰撞、侵彻、爆炸、边坡失效和金属切削等问题的大量实例表明MPM3D的可靠性和准确性.MPM3D可作为航天器空间碎片防护、常规武器研发与防护等的有效设计工具.
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