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基于Rankine源解的不可压缩SPH方法用于强水波模拟。 (英语) Zbl 1349.76756号

摘要:光滑粒子流体力学方法(简称SPH)具有广泛的应用前景,已成为求解复杂流动,特别是自由面快速移动的复杂流动的重要数值工具。对于此类问题,许多文献表明,不可压缩光滑粒子流体动力学(ISPH)比传统SPH具有更好、更稳定的压力时程。然而,现有的ISPH方法直接用泊松方程逼近待解函数的二阶导数。该方法的精确度变得很低,尤其是当粒子以无序的方式分布时,这种情况通常发生在模拟猛烈的水波时。本文介绍了一种使用朗肯源解的新公式。在ISPH的新方法中,泊松方程首先被转换为另一种形式,该形式不包括待求解函数的任何导数,因此不需要数值近似导数。新方法的优点是不需要导数的数值近似,这可能会导致更稳健的数值方法。本文通过模拟各种水波对新方法进行了测试,并对其收敛特性进行了数值研究。在某些情况下,将其结果与实验数据进行了比较,取得了较好的一致性。更重要的是,数值结果清楚地表明,新开发的方法确实需要较少的粒子数,因此计算成本较低,才能达到类似的精度水平,或在应用于水波建模时,与传统SPH和现有ISPH相比,使用相同数量的粒子产生更准确的结果。

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76米28 粒子法和晶格气体法
76牛顿 可压缩流体和气体动力学
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