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无网格SPH法中守恒光滑法的修正

龙丽平 张建宇 赵丽滨

龙丽平, 张建宇, 赵丽滨等 . 无网格SPH法中守恒光滑法的修正[J]. 北京航空航天大学学报, 2009, 35(11): 1335-1338.
引用本文: 龙丽平, 张建宇, 赵丽滨等 . 无网格SPH法中守恒光滑法的修正[J]. 北京航空航天大学学报, 2009, 35(11): 1335-1338.
Long Liping, Zhang Jianyu, Zhao Libinet al. Correction of conservative smoothing approach used in SPH method[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, 35(11): 1335-1338. (in Chinese)
Citation: Long Liping, Zhang Jianyu, Zhao Libinet al. Correction of conservative smoothing approach used in SPH method[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009, 35(11): 1335-1338. (in Chinese)

无网格SPH法中守恒光滑法的修正

详细信息
    作者简介:

    龙丽平(1977-),女,重庆人,博士后,longliping@buaa.edu.cn.

  • 中图分类号: O 347.2

Correction of conservative smoothing approach used in SPH method

  • 摘要: 守恒光滑法CSA(Conservative Smoothing Approach)是解决传统SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法稳定性问题的一种很有效的方法.研究发现在SPH法中运用所谓的守恒光滑法并不能保证系统的总物理量(质量、动量或者能量)在每个时间步均守恒,而是随着时间在理论值附近波动,对计算结果的精度有一定的影响.对此提出了守恒光滑法的修正公式,对SPH控制方程得到的各个粒子的物理量进行CSA光滑,然后运用文中提出的CSA的修正公式把对该粒子物理量的改变量加权平均给邻域内各个粒子,从而确保了SPH算法中系统的总物理量(质量、动量以及能量等)在每个时间步均守恒,而且由于减少了CSA对SPH得到的各个粒子物理量的过分光滑,从而提高了计算精度.物理意义、理论推导以及文中的算例均证明了这种修正的有效性.

     

  • [1] Libersky L D, Petscheck A G. Smooothed particle hydrodynamics with strength of materials Trease H E,Fritts M F, Crowley W P. Proceedings of the Next Free Lagrange Conference.Heidelberg:Springer-Verlag,1991: 248-257 [2] Liu M B, Liu G R, Lam K Y. Smoothed particle hydrodynamics for numerical simulation of underwater explosions[J].Computational Mechanics,2003,30(2):106-118 [3] Liu M B, Liu G R, Zong Z, et al. Computer simulation of high explosive explosion using smoothed particle hydrodynamics methodology [J].Computers & Fluids,2003,32(3):305-322 [4] Limido J, Espinosa C, Salaim M, et al. SPH method applied to high speed cutting modeling[J].International Journal of Mechanical Sciences, 2007,49(7): 898-908 [5] Swegle J W, Hicks D L, Attaway S W. Smoothed particle hydrodynamics stability analysis[J].Journal of Computational Physics, 1995,116(1): 123-134 [6] Guenther C, Hicks D L, Swegle J W. Conservative smoothing versu artificial viscosity .SAND94-1853,1994 [7] Swegle J W,Attaway S W, Heinstein M W, et al. An analysis of smoothed particle hydrodynamics .SAND93-2513,1994 [8] Balsara D S. Von Neumann stability analysis of smoothed particle hydrodynamics—suggestions for optimal algorithms [J].Journal of Computational Physics,1995,121(2):357-372 [9] Randles P W, Libersky L D. Smoothed particle hydrodynamics: some recently improvements and applications[J].Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 1996, 139(1/2/3/4):375-408 [10] 龙丽平,张建宇,丁桦,等.模拟弹塑性碰撞的修正SPH方法[J].北京航空航天大学学报, 2007,33(6):658-662 Long Liping,Zhang Jianyu, Ding Hua, et al.Simulation of elastic-plastic impact with modified smoothed particle hydrodynamics method[J].Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2007,33(6):658-662(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-11-03
  • 网络出版日期:  2009-11-30

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