基于八叉树的全局接触搜索算法研究

来源：计算力学学报杂志2017年第3期北京时间：

作者：陈成军,柳明,陈小伟,成杰

单位：中国工程物理研究院总体工程研究所, 绵阳 621900,中国工程物理研究院总体工程研究所, 绵阳 621900,中国工程物理研究院总体工程研究所, 绵阳 621900,中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心, 北京 100083

摘要：接触搜索是接触-碰撞问题有限元模拟中最为耗时的部分，高效的接触搜索算法是提高数值分析效率的关键。以面心坐标和特征长度表征接触主片，并引入树包围盒和从节点包围盒的概念，基于八叉树算法发展了一种高效的全局接触搜索方法，计算复杂度为 O（Nlog8M），其中 N 为从节点数，M 为接触主片数。程序实现时，通过引入接触预搜索和相邻搜索方式加速搜索速度。本文算法基于PANDA-Impact软件实现，并进行了算例验证分析。结果表明，本文算法具有很好的接触搜索效率与适用性，与桶排序算法相比，当接触复杂且规模较大时，本文算法表现出较大的优势。

关键词：有限元,接触-碰撞,全局搜索,八叉树,PANDA-Impact,

基金资助：国防基础科研计划（C1520110002）；科技部高性能计算重大专项（2016YFB0201004）资助项目