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본 기사는 강한 변형을 겪는 완벽 탄성 고체 시뮬레이션을 위한 새로운 총 변형 기반 MPM 솔버를 제시합니다. 기존의 수치적 파괴 문제를 해결하고, 표준 충돌 처리가 가능한 방식으로 설계되었습니다. 이를 통해 접촉이 포함된 복잡한 대변형 시나리오를 효율적으로 모델링할 수 있습니다.
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원문 바로가기우리는 강한 변형으로부터 회복할 수 있고 접촉 처리를 자연스럽게 허용하는 완벽 탄성 고체(perfectly elastic solids)를 위한 새로운 MPM 기반 솔버를 제시합니다. 일반적인 MPM 솔버는 물체가 탄성 모델에 소성(plasticity)이 포함되어 있지 않더라도 파괴되는 수치적 파괴(numerical fracture) 문제로 어려움을 겪습니다.
완벽 탄성 고체에 대한 이전 접근 방식들은 참조 구성(reference configuration)의 고정된 그리드에서 힘을 계산하여 이 문제를 해결합니다. 하지만 이는 표준 충돌 처리(collision handling) 방법과 호환되지 않게 만듭니다. 대신 우리는 수치적 파괴가 없는 변형 고체 시뮬레이션을 위한 방법을 제안하며, 이 방법은 여전히 현재 그리드에서 탄성력을 계산합니다. 우리의 방법은 MPM 프레임워크에서 흔히 사용되는 그리드 기반 충돌 처리를 쉽게 포함할 수 있습니다.
또한, 우리는 속도 기울기(velocity gradients)에 기반한 업데이트 없이 입자 위치와 고정된 참조 그리드로부터 변형을 직접 계산합니다. 이는 입자 수준의 충돌 처리 및 영 에너지 모드 억제(zero-energy mode suppression)를 포함하는 것을 용이하게 하며, 비선형 변형으로 인한 아티팩트를 상쇄합니다. 그 결과, 우리는 접촉을 포함하여 큰 변형을 겪는 탄성 물체의 복잡한 시나리오를 효율적으로 시뮬레이션할 수 있습니다.