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龙图腾网恭喜云翼(嘉兴)软件科技有限公司申请的专利一种并行最优输运无网格的冲击碰撞过程模拟方法及应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118965832B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411442797.0，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种并行最优输运无网格的冲击碰撞过程模拟方法及应用是由黎波;王浩;廖祜明;杨燕红;焦立新;樊江设计研发完成，并于2024-10-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种并行最优输运无网格的冲击碰撞过程模拟方法及应用在说明书摘要公布了：本发明公开了一种并行最优输运无网格的冲击碰撞过程模拟方法，属于计算力学与数值仿真技术领域，其包括以下步骤：建立几何模型；对几何模型进行空间离散，将时间域离散为若干时间步；建立物质点的拓扑连接关系图并分解，确边界物质节点和共享节点；物质点子集分别分配给各并行处理器，并建立共享数据交换表；各处理器内力计算和接触作用力，得到局部质量矩阵、局部节点力及局部节点加速度；共享数据交换表进行数据交换和组装，得到全局计算结果；进入下一个时间步，进行迭代计算或输出计算结果。本发明结合了图拓扑结构分析和分布式多进程并行化，能够有效的利用超级计算机对OTM模拟进行加速，有效节省计算时间。

本发明授权一种并行最优输运无网格的冲击碰撞过程模拟方法及应用在权利要求书中公布了：1.一种并行最优输运无网格的冲击碰撞过程模拟方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1.设置用于求解冲击碰撞问题的问题域，进而建立几何模型；S2.对几何模型进行空间离散，利用有限元网格将几何模型离散为一组节点集和一组物质点集，初始化节点集和物质点集，将初始运动学信息存入节点中，将初始材料物理信息存入物质点集中；所述的运动学信息包括位移、速度、加速度和温度，所述的材料物理信息包括变形、应力和材料内部参数；将时间域离散为若干时间步；S3.建立物质点的拓扑连接关系图，根据并行处理器的数量将拓扑连接关系图分解为与处理器等量的物质点子集，确定每个物质点子集中的边界物质节点和共享节点；S4.将物质点子集分别分配给各并行处理器，并建立共享数据交换表,具体步骤为：S4.1.计算处理器上各个物质点的邻域；S4.2.根据所得的拓扑结构图确定各处理器上的边界物质点；S4.3.根据各个处理器的边界物质点，确定各个边界物质点邻域中的节点，得到共享节点；S4.4.将共享节点保存至共享数据交换表，得到共享数据交换表；S5.各处理器基于分配到的物质点子集进行内力计算，通过接触算法计算冲击碰撞问题中两物体上节点的接触作用力，得到局部质量矩阵、局部节点力及局部节点加速度，具体步骤包括：S5.1.初始化节点和物质点，计算初始节点的形函数和形函数导数；所述的形函数采用局部最大熵形函数，形函数的计算公式为： ，其中，Na表示索引号为a的节点的形函数，x表示节点集合中的任意一个节点的位置，xa表示索引号为a的节点的位置，β表示帕雷托优化参数，和Z为引入的与节点x有关的变量，需满足下列式子： ， ，其中，λ表示与邻域搜索半径相关变量；形函数导数▽Nax的形式经计算后如下： ，其中，J为引入的与节点x有关的变量，遵循以下形式： ，其中，表示对变量λ求偏导，r表示目标函数的梯度向量，N表示该节点邻域内的节点数目，梯度向量的表达式为： ；S5.2.计算物质点上的变形梯度，计算公式为： ，公式中，Fp,k为索引号为p的物质点在第k个时间步的变形梯度，k为第k个时间步，xp,k为索引号为p的物质点在第k个时间步的位置；S5.3.更新节点位置并计算更新后的物质点变形梯度，节点位置的更新公式为： ，公式中，xa,k+1为第k+1个时间步时节点的位置，va,k为索引号为a的节点在第k个时间步的运动速度，△t为时间步长，aa,k为索引号为a的节点在第k个时间步的加速度；物质点变形梯度的更新公式为： ，其中，Fp,k+1为第k+1个时间步时物质点的变形梯度，φk→k+1为k步到k+1步的传输映射；S5.4.将物质点变形梯度Fp,k+1分解为一个纯旋转张量R和一个纯拉伸张量V，根据纯拉伸张量V计算应变；将物质点变形梯度Fp,k+1分解为一个纯旋转张量R和一个纯拉伸张量V的公式为： ，根据纯拉伸张量V计算材料应变的计算公式为： ，其中，表示材料应变；S5.5.基于以上材料应变计算物质点的应力，所述物质点的屈服应力的计算公式为： ，其中，σy为物质点的屈服应力，σ0为物质点的初始准静态屈服应力，和为有效塑性应变和应变率，和为参考有效塑性应变和应变率，T为绝对温度，n为强化指数，m为应变率指数，T0为参考温度，Tm为熔化温度，l为热软化指数；所述的塑性应变和塑性应变率通过计算所得的材料应变迭代循环求得；S5.6.判断物质点是否破坏并产生裂纹，若并未遭遇破坏，则将物质点的应力插值到其邻域内各节点上，得到各节点的由材料变形引起的局部节点力；该材料变形引起的节点力通过以下公式计算： ，其中，表示材料变形引起的节点力，M表示节点邻域内物质点的数目，w表示物质点的体积，Pp表示物质点的第一Piola-Kirchhoff应力；S5.7.计算边界上施加的拉力和碰撞时发生的接触作用力，计算得到各处理器的局部节点力；S6.根据共享数据交换表进行数据交换和组装，计算全局质量矩阵、全局节点力和全局加速度；S7.更新物质节点和共享数据交换表，进入下一个时间步，判断该时间步是否为设定的最后一个时间步，若不是，返回S5进入下一次迭代计算；若是，输出S6的计算结果，完成冲击碰撞过程模拟，并获得最终的运动学信息和材料物理信息。

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