고정밀 재료점 방법을 이용한 마찰 접촉 문제 해결

본 연구에서는 마찰 접촉 문제를 해결하기 위한 새로운 재료점 방법(MPM)을 소개한다. 기존의 다중 속도장 접근법과 달리, 이 방법은 접촉면의 변형성을 정확히 고려하여 접촉력을 평가하는 페널티 방법을 사용한다. 또한 확장 B-스플라인(EBS) 영역 근사를 활용하여 그리드 셀 경계에서 연속적인 기저함수 구배를 제공함으로써 그리드 셀 통과 오류를 효과적으로 완화한다. 더불어 작은 물리적 영역이 점유된 경계 그리드 셀에서도 수치 적분 오류를 최소화할 수 있다. 제안된 방법의 강건성과 정확성은 해석적 솔루션, 다른 MPM 기반 접촉 알고리즘, 문헌의 실험 관찰 결과와의 비교를 통해 평가된다. 특히 이 방법은 접촉 시뮬레이션에 내재된 응력 오류를 효과적으로 완화한다.