唐敬哲，汪 伟，郑延丰,2，罗尧治,2

(1. 浙江大学空间结构研究中心，浙江，杭州 310058；2. 浙江省空间结构重点实验室，浙江，杭州 310058)

基于向量式力学所提出的有限质点法(Finite Particle Method，FPM)是一种面向工程应用、面向结构复杂行为分析的新型数值计算方法[1]。该方法的本质是对质点的动力平衡状态的描述，控制方程质点间相互独立，并以离散运动路径的方式处理几何非线性，在结构复杂非线性问题分析中具有优势和灵活性。目前该方法已被应用于机构运动[2−3]、结构倒塌破坏[4−5]、固体弹塑性大变形[6]、薄膜结构形态分析[7−8]、结构多尺度精细化[9]等结构复杂行为的分析。目前，有限质点法基于GPU并行加速的相关研究也已经初见成效，这种并行策略也已经应用在有限质点法通用计算平台的研发中[10]。借此，有限质点法的研究也逐渐向大型工程问题的精细化数值模拟的方向所发展。

界面断裂、接触等强非线性复杂行为广泛存在于结构破坏、连续倒塌、上下部结构协同等实际工程的精细化分析中。有限质点法对于强非线性行为模拟的适应性以及并行计算能力的优势使其以较低的成本完成界面行为的细观模拟。界面力学行为的模拟主要面临两个问题：一是界面作用对侦察；二是作用力计算。其中界面作用对侦查一向是最消耗时间和计算资源的步骤。目前的大多数的侦查算法都依照两个步骤进行，即先通过某种空间排序的手段将搜索区域局部化，再在局部范围进行精细的作用关系判断[11]。……