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多边形邻域元胞自动机

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【作者】 唐强袁卫锋

【Author】 TANG Qiang;YUAN Wei-feng;Key Laboratory of Testing Technology for Manufacturing Process,Ministry of Education School of Manufacturing Science and Engineering Southwest University of Science and Technology;

【机构】 西南科技大学制造科学与工程学院制造过程测试技术省部共建教育部重点实验室

【摘要】 介绍一种利用元胞自动机思想求解二维弹性力学问题的方法。该算法将问题求解域离散成随机分布的场节点,每个场节点被定义为一个元胞,而其位移则为元胞的状态量。算法规定,每一个元胞都有一个多边形的邻域,此邻域内包含其它元胞。借助于有限元插值思想,算法建立了任意一个元胞状态量和相邻元胞状态量的关系,将二维弹性力学问题的求解转化为元胞状态量的演化。本研究中的演化规则考虑了遗传因素,演化过程具有并行性,因此可提高计算效率。通过随机分布点建立的元胞自动机是一种无网格算法,但在二维问题边界附近可以与有限元网格无缝连接,因此在固体力学计算中具有较好的应用前景。数值算例验证了算法的合理性和可行性。

【基金】 国家自然科学基金(11472232);制造过程测试技术教育部重点实验室开放基金(13ZXZK05);四川省人社厅科研项目(15ZS0104)
【所属期刊栏目】 数字化设计与制造 (2020年03期)
  • 【DOI】10.19356/j.cnki.1001-3997.2020.03.053
  • 【分类号】TP301.1
  • 【下载频次】22
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