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摘要：本发明涉及一种精确捕捉冲击波传播过程的耦合欧拉‑拉格朗日方法，属于计算爆炸力学技术领域。采用分区加权双向映射法，通过质点体积域与网格域的重合体积分数对形函数进行加权处理，既提高了映射精度，又消除了跨网格的振荡；采用虚拟质点法满足边界上质点的连续性，实现了流出、流入、周期流体边界的应用，并保证了形函数在边界处的插值不降阶；针对“数值断裂”断裂问题，提出质点分裂法对大变形的质点进行分裂以弥补单网内质点过少的缺陷。

主权项：1.一种精确捕捉冲击波传播过程的耦合欧拉-拉格朗日方法，其特征在于包括如下步骤：第一步，针对所需要分析的对象创建仿真模型，并对所创建的仿真模型进行初始化设置，初始化设置包括确定计算域的大小，各类材料在计算域中位置信息和几何尺寸信息、网格步长及坐标、质点的布置、材料属性及参数、边界条件及虚拟质点的设定以及初始计算控制参数；第二步，根据第一步所创建的仿真模型，在每个时间步开始，根据网格与质点之间的拓扑关系，采用分区加权双向映射法，将质点划分为A分区，计算质点所对应的状态方程以及本构模型，并更新质点物理量；所述的第二步中，分区加权双向映射法的实现方法：在第k个时间步时，网格域沿i和j两个方向成规则分布，X代表在i方向上的第X个网格结点，Y代表在j方向上的第Y个网格结点，质点p的体积域被假设为长方形，由结构向量定义质点域，体积域被网格线和所划分的第n个A区域记作pAn，体积记作VpAn，定义各A分区在质点中的权重ωpAn为ωpAn＝VpAnVp1式中，Vp为质点p的总体积，下标p代表质点，下标pAn代表质点p体积域中的第n个大分区A，当从网格映射到质点时，先映射至质点各分区，即 式中，为分区pAn的物理量，ng为形函数计算需要的结点数量，下标I代表第I个网格结点，fI为I结点的物理量，SIpAn＝SIxpAn为形函数，xpAn为分区pAn的形心坐标；将各分区加权计算得到质点p的物理量fp， 式中，npA为质点p中分区A的总数；当质点映射到网格时，先将质点物理量按权重分配给各个分区，再从各个分区映射到网格， 当质点移动至下个时间步的位置时，质点需要携带已被切割过的状态在新的位置处被网格切割，质点移动到新位置后重新确定质点域和网格域间的位置关系，第k+1个时间步时，大分区pAn被新网格线和继续分割为小分区pBn-m，各小分区的权重按体积在大分区中的占比进行分配，则质点映射到网格的公式为 式中，npAnB为质点p中的第n号大分区A中小分区B的总数，下标pBn-m代表了质点p中第n号大分区A中的第m个小分区B，SIpBn-m＝SIxpBn-m为形函数,xpBn-m为小分区pBn-m的形心位置；第三步，将第二步更新后的质点的物理量映射至网格，并更新网格速度量；第四步，将第三步更新后的网格速度量映射至质点，并计算质点的速度与位移；第五步，确定第一步所创建的仿真模型中所有质点移动的位置，删除计算域外实体质点，将计算域内虚拟质点加入实体质点集合中；第六步，根据边界条件，重新添加虚拟质点；第七步，在A分区的基础上将质点继续划分为B分区，将质点物理量映射至网格，通过光滑函数抑制间断面振荡，得到下一个时间步的网格物理量；第八步，根据设定的终止条件，得到冲击波的压力；第九步，根据得到的冲击波的压力对矿洞气体爆炸对人员的伤害进行指导评估。

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