侵彻爆炸问题的自适应物质点无网格法研究

侵彻爆炸问题是国防、航天航空和公共安全等领域的重大问题。物质点法在侵彻爆炸问题的数值模拟中具有独特的优势和诱人的应用前景，但也存在一些亟待解决的缺陷。本项目以侵彻爆炸问题为背景，建立自适应物质点无网格法，解决物质点无网格法的数值断裂问题；将单位分解法思想引入自适应物质点法，使得背景网格的形函数可以具有强不连续性，模拟裂纹扩展、材料破碎等问题；借鉴有限元等方法克服数值噪音的成功经验，解决物质点法的数值噪音问题；进一步完善物质点无网格法的理论和算法，引入节点间和节点内的两级并行机制，结合进程级的粗粒度并行和线程级的细粒度并行，研制侵彻爆炸模拟的自适应物质点无网格法并行程序PAMPM3D，利用合作单位现有的实弹实验数据和数值模拟结果进行校验和验证，使自适应物质点法成为侵彻爆炸数值模拟的最有效方法之一。本项目的研究具有重要的理论意义，并在国防、航天航空和公共安全等领域中具有重要的应用前景。