曲面网格上弹性动力学模拟的高阶增量势接触

摘要:弹性动力学高阶有限元模拟中的高阶基础 在效率方面,高阶基础相对于线性基础具有显著优势,因为它们在相同运行时间内为相同物理模型提供更高的精度,并且在锁定伪影和网格质量方面较少受到影响,从而提高可靠性。 因此,我们引入了一种高阶有限元(FE)模拟的高阶基础,用于具有基于最近提出的增量潜在接触(IPC)模型的接触处理的高阶(曲线)网格。 我们的方法基于以下观察结果:用于最小化弹性、接触和摩擦势能的每个IPC优化步骤,即使在非线性网格或非线性FE基础的情况下,也会导致线性轨迹。因此,我们可以保留原始公式的强非穿透保证和大时间步长,同时受益于高阶基础和高阶几何体。 我们通过在线性碰撞代理和底层高阶表示之间映射位移和相应的接触力来实现这一点。 我们在图形学、计算制造和科学计算领域的一些问题中展示了我们方法的有效性。

作者:Zachary Ferguson, Pranav Jain, Denis Zorin, Teseo Schneider, Daniele Panozzo

论文ID:2205.13727

分类:Graphics

分类简称:cs.GR

提交时间:2023-05-30

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