马志涛. 物质点法几个相关问题的研究，清华大学博士后研究工作报告，2010年6月

物质点法面向对象设计:

由于物质点法(MPM)需要同时用到网格和粒子的数据,所以MPM比 其他的方法会耗费更多的内存。因此,面向工程应用(如:爆炸侵彻问 题)开发一套有效的MPM框架是很必要的。这篇文章提出了一个MPM程 序的新框架,采用面向对象设计,能够处理多物体接触、大变形、大应 变、高应变率等复杂物理现象。对于不同的求解过程,该框架都具有较 好的灵活性、可扩展性、可维护性。将接触算法与USF和MUSL算法统一 起来,并提出了一种改进的接触检测方式来避免物体的提前接触。为了 减少内存耗费量,提出了局部多重网格、动态分配历史变量、动态网格 的方法;为了提升运行效率,对程序流程进行了优化。最后,对一些算 例进行了模拟,验证了新框架的具有较高的执行效率和较低的内存耗费 量。

物质点接触算法改进与混凝土侵彻的数值模拟:

对物质点法改进的接触检测方式进行了稳定性和效果验证,对圆柱滚动和圆环 碰撞两个算例进行了对比分析。发现改进的接触检测方式能够更稳定更好的模拟接触 问题。采用改进的接触检测方式对钢弹丸正侵彻混凝土靶进行了模拟(采用HJC模 型),弹体剩余速度与实验吻合较好。