A body-force formulation for analyzing adhesive interactions with special considerations for handling symmetry

تعاملات چسبنده بین ذرات در شرایطی از برنامه های کاربردی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی تا مراحل اولیه تشکیل سیاره مهم هستند. در این کار، ما یک فرمول نیروی بدن با نرخ همگرایی مرتبه اول برای تجزیه و تحلیل عناصر محدود از تعامل چسبنده با توجه نیروی ون وارواس ارائه می کنیم که محدودیت های فرموله سازی نیروی معمولی مورد استفاده را برطرف می کند. اگر چه روش کلاسیک نیوتن-رافسون همگرایی مرتبه دوم را فراهم می کند، کاهش قابل توجهی در هزینه محاسبات در هر تکرار، استفاده از روش فعلی را در این مورد توجیه می کند. ابتدا ما در مورد فرمول بندی کلی بحث می کنیم، که بعدها برای موارد خاص مانند تحمل تقارن اصلاح می شود. ما در حال ارائه راه اندازی مناسب برای فرمول تقارن بازتابی است که می تواند به راحتی به مشکلات با هر تعداد از هواپیماهای تقارن گسترش یابد. فرمولاسیون محوری که در این کار توسعه یافت، فواید محاسباتی مهمی را در مقایسه با فرمول کامل سه بعدی فراهم می کند. مقایسه نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل های ما با راه حل های تحلیلی برای تعدادی از مشکلات اساسی ارائه شده است. ما همچنین مقایسایی بین فرمولاسیون بازتابی-تقارن و محورهای نوری از نظر دقت و سرعت محاسباتی ارائه می کنیم.