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大卫·科尔肖。；Manoj K.普拉萨德。；迈克尔·J·肖。；何塞·L·米洛维奇。

三维非结构网格ALE流体力学和迎风间断有限元方法。 （英语） Zbl 0954.76045号

计算。方法应用。机械。工程师。 158，编号1-2，81-116（1998）.
摘要：我们描述了一种在非结构网格上求解三维任意拉格朗日-欧拉（ALE）流体动力学的数值格式，使用间断有限元空间和显式Runge-Kutta时间离散化。该格式将高阶Godunov格式的精度与有限元的非结构化网格功能相结合，可以及时显式演化。空间离散化使用三线性等参元（四面体、金字塔、棱柱体和六面体），其中基本变量（质量密度、速度和压力）为分段三线性。根据特征波速的符号，利用元素间边界通量的Roe特征分解来实现上卷。对于一般状态方程，在元素间边界两侧的变量的Roe平均值下评估特征。时间离散化采用显式二阶龙格-库塔时间步长。为了捕获激波，我们使用二次规划方案将van Leer的一维非线性minmod斜率限制器推广到三维。对于非常强的冲击，我们发现有必要用Godunov稳定来补充这一点，其中变量的三线性表示被简化为其恒定平均值。
所得到的数值方案已在与ICF（惯性约束聚变）目标设计相关的各种问题上进行了测试，似乎是稳健的。它准确捕捉冲击和接触不连续性，无不稳定振荡，在光滑区域具有二阶精度。采用面向对象的C++编程语言实现了我们的数值格式。面向对象的设计使我们能够从基本物理模块中消除非结构化网格的复杂性，从而实现高效的代码开发。

引用于20文件

MSC公司：

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波
76N15型 气体动力学（一般理论）

关键词：

任意拉格朗日-欧拉流体力学；惯性约束聚变；面向对象程序设计；非结构化网格；间断有限元空间；显式Runge-Kutta时间离散；高阶Godunov格式；三线性等参元；Roe特征分解；范利尔一维非线性minmod斜率限制器；二次规划方案；冲击；接触不连续性；C++编程语言
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{D.S.Kershaw}等人，计算。方法应用。机械。工程158，编号1-2，81-116（1998；兹bl 0954.76045）
全文： DOI程序

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