一种适用于多流体-弹性塑性固体介质的鲁棒黎曼求解器
A Robust Riemann Solver for Multiple Hydro-Elastoplastic Solid Mediums
AI总结：
本文提出了一种鲁棒的近似求解器，用于处理广泛应用于爆炸和高速冲击动力学中的通用本构律，并在相变情况下提供流体与固体之间的自然转换。固体的静水部分由一组通用的米-格鲁内森状态方程（EOS）描述，而剪切部分包括弹性相、线性硬化塑性相和流体相。近似求解器通过迭代方法提供界面应力和法向速度。在对状态方程的温和假设下，证明了求解器的适定性和收敛性。所提出的求解器应用于计算相界面处的数值通量，用于欧拉网格上的可压缩多介质流模拟。通过多个数值例子，包括黎曼问题、冲击-气泡相互作用、压缩和高速冲击应用，验证了近似求解器。
摘要：
我们提出了一种鲁棒的近似求解器，用于处理广泛应用于爆炸和高速冲击动力学中的通用本构律，并在相变情况下提供流体与固体之间的自然转换。固体的静水部分由一组通用的米-格鲁内森状态方程（EOS）描述，而剪切部分包括弹性相、线性硬化塑性相和流体相。近似求解器通过迭代方法提供界面应力和法向速度。在对状态方程的温和假设下，证明了求解器的适定性和收敛性。所提出的求解器应用于计算相界面处的数值通量，用于欧拉网格上的可压缩多介质流模拟。通过多个数值例子，包括黎曼问题、冲击-气泡相互作用、压缩和高速冲击应用，验证了近似求解器。
英文摘要：
We propose a robust approximate solver for the hydro-elastoplastic solid material, a general constitutive law extensively applied in explosion and high speed impact dynamics, and provide a natural transformation between the fluid and solid in the case of phase transitions. The hydrostatic components of the solid is described by a family of general Mie-Grüneisen equation of state (EOS), while the deviatoric component includes the elastic phase, linearly hardened plastic phase and fluid phase. The approximate solver provides the interface stress and normal velocity by an iterative method. The well-posedness and convergence of our solver are proved with mild assumptions on the equations of state. The proposed solver is applied in computing the numerical flux at the phase interface for our compressible multi-medium flow simulation on Eulerian girds. Several numerical examples, including Riemann problems, shock-bubble interactions, implosions and high speed impact applications, are presented to validate the approximate solver.
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