×
Z.吉本。;卡尔森，北卡罗来纳州。;M·M·弗朗索瓦。

一种抛物面拟合技术，用于从三维非结构化网格上的分段线性界面重建计算曲率。 （英语） Zbl 1442.65021号

计算。数学。申请。 78，第2号，643-653（2019）.
摘要：我们提出了一种新的方法，用于根据流体体积法中通常生成的分段线性界面重建计算三维非结构化网格上的界面曲率。为了模拟表面张力驱动的流动，界面曲率是一个必要的计算量。曲率只需在包含界面的单元格中计算。该方法需要一个只包含与目标单元共享节点的邻居的模板，并从最小二乘抛物面拟合到界面重建来计算曲率。这涉及到在每个混合单元中求解一个（6乘6）对称线性系统。我们提出了验证测试，其中我们计算了规则笛卡尔网格、扭曲六边形网格和四面体网格上三维域中球体、椭球体和正弦曲线的曲率。对于规则网格和非结构网格，我们发现在所有情况下，曲率的抛物面拟合方法都可以通过网格细化在一阶和二阶之间收敛。

引用于5文件

MSC公司：

65D18天 计算机图形、图像分析和计算几何的数值方面
76M99型 流体力学基本方法

关键词：

流体体积;VOF（挥发性有机物）;曲率;界面重建;物价指数;最小二乘拟合

软件：

PROST公司;水蝇
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{Z.Jibben}等人，计算。数学。申请。78，编号2，643--653（2019；Zbl 1442.65021）
全文： DOI程序 arXiv公司

参考文献：

[1] Rider，W.J。；Kothe，D.B.，重建体积跟踪，J.Compute。物理。，141, 2, 112-152 (1998) ·Zbl 0933.76069号
[2] 希特，C.W。；Nichols，B.D.，自由边界动力学的流体体积（VOF）方法，J.Compute。物理。，39, 1, 201-225 (1981) ·Zbl 0462.76020号
[3] 康明斯，S.J。；弗朗索瓦，M.M。；Kothe，D.B.，从体积分数估算曲率，计算。结构。，83，6，425-434（2005），多相流分析前沿和多相流和流体结构前沿
[4] Popinet，S.，《表面张力驱动界面流动的精确自适应解算器》，J.Compute。物理。，228, 16, 5838-5866 (2009) ·Zbl 1280.76020号
[5] 常春藤，C.B。；Moin，P.，三维非结构化非凸多面体网格的精确界面法线和曲率估计，J.Comput。物理。，300, 365-386 (2015) ·Zbl 1349.76342号
[6] 弗朗索瓦，M.M。；Swartz，B.K.，非均匀矩形网格上通过体积分数、高度和平均值的界面曲率，J.Compute。物理。，229, 3, 527-540 (2010) ·Zbl 1182.65040号
[7] 萨斯曼，M。；Ohta，M.，《计算表面张力的高阶技术》（Figueiredo，I.N.；Rodrigues，J.F.；Santos，L.，《自由边界问题》，第154卷（2007年），Birkhäuser巴塞尔：Birkháuser Basel巴塞尔），425-434·Zbl 1110.76040号
[8] 伊藤，K。；库努吉，T。；Ohno，S。；卡米德，H。；Ohshima，H.，非结构化网格上界面法线和曲率的高精度计算方法，J.Compute。物理。，273, 38-53 (2014) ·Zbl 1351.76287号
[9] Owkes，M。；Desjardins，O.，计算界面曲率的网格解耦高度函数法，J.Compute。物理。，281, 285-300 (2015) ·Zbl 1351.76289号
[10] 雷纳迪，Y。；Renardy，M.，PROST：流体体积法表面张力的抛物线重建，J.Comput。物理。，183, 2, 400-421 (2002) ·Zbl 1057.76569号
[11] 埃夫拉德，F。；丹尼·F。；van Wachem，B.，在二维非结构化网格上使用抛物线重建从体积分数估计曲率，J.Compute。物理学。(2017) ·兹比尔1375.76124
[12] Aulisa，E。；Manservisi，S。；斯卡多韦利，R。；Zaleski，S.，三维笛卡尔几何中用最小二乘拟合和分裂平流进行界面重建，J.Compute。物理。，225, 2, 2301-2319 (2007) ·Zbl 1118.76048号
[13] 斯卡多韦利，R。；Zaleski，S.，用最小二乘拟合和分裂欧拉-拉格朗日平流进行界面重建，国际期刊Numer。液体方法，41，3，251-274（2003）·Zbl 1047.76080号
[14] 博格纳，S。；吕德，美国。；Harting，J.，用自由表面格子boltzmann方法模拟表面张力和润湿的流体体积指示函数曲率估计，Phys。版本E，93，4，043302（2016）
[15] 丹尼·F。；Wachem，B.G.M.v.，任意网格的全耦合平衡力VOF框架，基于体积分数的最小二乘曲率评估，Numer。传热第B部分：Fundam。，65, 3, 218-255 (2014)
[16] Ahn，H.T。；Shashkov，M.，广义多面体网格上的多材料界面重建，J.Compute。物理。，226, 2, 2096-2132 (2007) ·Zbl 1388.76232号
[17] 小皮利奥德，J.E。；Puckett，E.G.，跟踪材料界面的二阶精确流体体积算法，J.Compute。物理。，199, 2, 465-502 (2004) ·Zbl 1126.76347号
[18] 安德鲁斯，J。；Séquin，C.H.，二次曲面的类型约束直接拟合，计算-辅助设计。申请。，11, 1, 107-119 (2014)
[19] P.Rangarajan，K.Kanatani，H.Niitsuma，Y.Sugaya，超最小二乘及其应用，摘自：2010年第20届国际模式识别大会，2010年第二十届国际模式辨识大会，第5-8页。；P.Rangarajan，K.Kanatani，H.Niitsuma，Y.Sugaya，超最小二乘及其应用，摘自：2010年第20届国际模式识别大会，2010年第二十届国际模式辨识大会，第5-8页。
[20] Taubin，G.，《由隐式方程定义的平面曲线、曲面和非平面空间曲线的估计及其在边缘和距离图像分割中的应用》，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，13, 11, 1115-1138 (1991)
[21] 梁，J。；赵，H.，在点云上解偏微分方程，SIAM J.Sci。计算。，35、3、A1461-A1486（2013）·Zbl 1275.65080号
[22] 弗朗索瓦，M.M。；康明斯，S.J。；Dendy，E.D。；科特，D.B。；西西里岛，J.M。；Williams，M.W.，体积跟踪框架内连续和尖锐界面表面张力模型的平衡力算法，J.Compute。物理。，213, 1, 141-173 (2010) ·Zbl 1137.76465号
[23] López，J。；Zanzi，C。；Gómez，P。；萨莫拉，R。；福拉，F。；Hernández，J.，从体积分数计算界面曲率的改进高度函数技术，Comput。方法应用。机械。工程，198，33，2555-2564（2009）·Zbl 1228.76099号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。