检索结果-南通市图书馆

高压物理学报 2008年第3期22卷 275-280页

作者：梁龙河董师舜王政北京应用物理与计算数学研究所北京100088

研究了刚性体与sph(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法相耦合的计算方法和技术,以此技术为核心,在原有三维综合拉氏程序CL3D的基础上,研制了适用于斜侵彻问题数值研究的刚性弹体与sph靶体耦合计算的拉氏三维数值模拟程序CRsph3D。... 详细信息

研究了刚性体与sph(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法相耦合的计算方法和技术,以此技术为核心,在原有三维综合拉氏程序CL3D的基础上,研制了适用于斜侵彻问题数值研究的刚性弹体与sph靶体耦合计算的拉氏三维数值模拟程序CRsph3D。针对金属材料编入了Johnson-Cook本构模型计算模块,针对混凝土材料编入了Johnson-Holmquist本构模型及与之配套的损伤模型和状态方程等的计算模块。用研制的计算程序对弹体分别正碰和斜碰穿透中厚铝靶和侵彻厚混凝土靶的过程进行了数值模拟计算和分析。结果表明,对于铝靶穿透问题,模拟计算得到的弹体剩余速度、弹体动能损失和贯穿图像与实验结果符合得较好。对于混凝土靶的侵彻问题也得到了与实验现象一致的、定性合理的图像。

关键词：计算力学三维数值模拟程序耦合计算方法 sph方法斜碰撞侵彻

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基于弱作用力的固液相微界面作用模拟方法

应用基础与工程科学学报 2022年第5期30卷 1152-1160页

作者：陈志和方群生郑键鹏中山大学土木工程学院广东珠海519082 华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室广东广州510275 汕头市生态环境技术中心广东汕头515000 中山大学地理科学与规划学院广东广州510275 广东省水文局清远水文分局广东清远511500

为了探究固液相微界面作用的物质输移机制,丰富水-沙-污染物微界面作用的数值模拟方法,本文基于光滑粒子流体动力学方法(sph)耦合电场力、布朗运动力、曳力等弱作用力,构建复杂微界面作用模型,模拟了细颗粒泥沙吸附Pb^(2+)的微界面作用... 详细信息

为了探究固液相微界面作用的物质输移机制,丰富水-沙-污染物微界面作用的数值模拟方法,本文基于光滑粒子流体动力学方法(sph)耦合电场力、布朗运动力、曳力等弱作用力,构建复杂微界面作用模型,模拟了细颗粒泥沙吸附Pb^(2+)的微界面作用过程.模拟结果演示了细颗粒泥沙与Pb^(2+)的微界面作用全过程,Pb^(2+)进入液膜,由液膜迁移至颗粒内,逐渐填满液膜和孔道,最终填充空腔.微界面作用动力学分析结果表明模拟结果符合准二级动力学模式;微界面作用模式识别结果表明0~10min为膜扩散阶段,10~60min为膜扩散和颗粒内扩散并存阶段,60~210min为颗粒内扩散阶段.模拟结果具有较好的微界面作用动力学相似性和微界面作用模式一致性.该方法适用于微米尺度下的微界面作用过程模拟,为水-沙-污染物交互作用的微观尺度建模提供新思路.

关键词：微米尺度水-沙-污染物细颗粒泥沙 Pb2+ 微界面作用 sph方法弱作用力

sph中改进无网格插值方法比较和精度分析(英文)

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Journal of Marine Science and Application 2010年第3期9卷 223-230页

作者：郑兴段文洋马庆位 College of Shipbuilding Engineering Harbin Engineering University School of Engineering and Mathematical Science City University London

In the smoothed particle hydrodynamics (sph) method, a meshless interpolation scheme is needed for the unknown function in order to discretize the governing equation.A particle approximation method has so far been used for this *** particle interpolation (TPI) is simple and easy to do, but its low accuracy has become an obstacle to its wider *** can be seen in the cases of particle disorder arrangements and derivative *** are many different methods to improve accuracy, with the moving least square (MLS) method one of the most important meshless interpolation ***, it requires complex matrix computing and so is quite *** authors developed a simpler scheme, called higher-order particle interpolation (HPI).This scheme can get more accurate derivatives than the MLS method, and its function value and derivatives can be obtained *** this scheme was developed for the sph method, it has been found useful for other meshless methods.

关键词： sph方法网格插值精度分析光滑粒子流体动力学无网格方法移动最小二乘矩阵计算 HPI接口

光滑粒子流体动力学（sph）算法及其改进的二阶核近似有限粒子方法初探

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光滑粒子流体动力学（SPH）算法及其改进的二阶核近似有限粒子方...

作者：李建成天津大学

学位级别：硕士

光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics, sph)方法诞生于1977年，是最早出现的无网格计算方法。30多年间其基础理论以及工程应用等方面都取得了迅速发展，深受众多学者的广泛关注。该方法在处理大变形或复杂边界的流动问... 详细信息

光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics, sph)方法诞生于1977年，是最早出现的无网格计算方法。30多年间其基础理论以及工程应用等方面都取得了迅速发展，深受众多学者的广泛关注。该方法在处理大变形或复杂边界的流动问题时具有显著的优点。本文在对传统sph方法及其改进方法(K2PH)的深入研究基础上，针对sph方法在计算精度及稳定性方面的缺陷和不足提出了改进的二阶核近似有限粒子方法(SK2PM)。通过不同核近似方法的精度分析和数值实验及经典算例的验证，比较了sph、K2PH和SK2PM三种方法的优缺点，为sph方法的进一步改进发展打下基础。本文的具体内容如下：首先，系统地介绍和分析了sph方法的基础理论及其相关的数值技术，主要包括：积分核近似和粒子近似的基本理论，光滑核函数的性质和选用，人工粘性、人工压缩率、边界条件的处理方法等等。同时，对sph方法的核近似精度进行了详细地理论推导和分析，得到sph方法在粒子规则分布与不规则分布时核函数及其导数的精度特点。然后，在传统sph的一种改进方法K2PH的基础上，提出了SK2PM方法。通过理论推导，分析了SK2PM核近似方法的函数及其导数的精度阶数。结果表明虽然与K2PH方法保持同阶精度，但由于其避免了函数核近似所引进的误差，而使整个计算结果的精度有一定程度的提高。数值实验证明SK2PM核近似方法较sph方法在计算精度和稳定性方面有显著提高。对于粒子非均匀分布情况和边界附近处区域的处理，SK2PM方法比K2PH方法有明显优势。最后，用Poiseuille流、Couette流和一阶线性驻波三个经典算例对SK2PM方法进行了验证，并与sph方法和K2PH进行比较分析。计算结果表明，SK2PM方法比其他两种方法具有更高的计算精度和稳定性，同时，SK2PM方法中线性方程组的计算较K2PH方法更为简单，所以在数值模拟条件相同的情况下，SK2PM方法的计算效率有一定提高。

关键词： sph方法 K2sph方法 SK2FPM方法计算精度稳定性

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充液容器跌落过程的sph模拟方法

噪声与振动控制 2007年第6期27卷 13-16页

作者：许庆新沈荣瀛上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

采用sph和FEM耦合的方法,考虑流固耦合效应的影响,对典型矩形薄壁充液容器的跌落过程进行数值仿真。通过对容器的变形、自由液面的运动、液体对容器的动压变化、容器的应力状态和所受动态激励的情况进行分析,说明sph方法在充液容器的冲... 详细信息

采用sph和FEM耦合的方法,考虑流固耦合效应的影响,对典型矩形薄壁充液容器的跌落过程进行数值仿真。通过对容器的变形、自由液面的运动、液体对容器的动压变化、容器的应力状态和所受动态激励的情况进行分析,说明sph方法在充液容器的冲击问题研究中是行之有效的数值计算方法。同时数值算例的结果对充液容器的设计和试验具有一定的参考价值。

关键词：振动与冲击充液容器跌落流固耦合 sph方法

火星大气环境下降落伞sph流固耦合方法初探

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火星大气环境下降落伞SPH流固耦合方法初探

作者：姚向茹南京航空航天大学

学位级别：硕士

火星探测作为深空探测的重要内容已经被世界各国广泛关注,而降落伞作为火星探测器重要的减速装置,其性能研究也成为了一项必要内容。火星经常发生大规模尘暴现象,对降落伞的工作性能有一定影响。传统的降落伞流固耦合多采用ALE方法,对... 详细信息

火星探测作为深空探测的重要内容已经被世界各国广泛关注,而降落伞作为火星探测器重要的减速装置,其性能研究也成为了一项必要内容。火星经常发生大规模尘暴现象,对降落伞的工作性能有一定影响。传统的降落伞流固耦合多采用ALE方法,对于大变形开伞过程,易产生负体积,且计算消耗巨大;为了规避这一问题,本文开展了无网格sph方法的降落伞流固耦合模拟的研究。首先开展了降落伞sph粒子流固耦合方法可行性数值试验。建立降落伞折叠模型及流场sph粒子模型,模拟了不同来流速度下降落伞开伞过程,研究了粒子密度对数值结果的影响,获得了开伞过程中伞衣外形、开伞载荷及投影直径的动态变化情况,数值结果与风洞试验结果较为一致,证明了sph方法在降落伞流固耦合应用上的正确性和有效性。其次,针对火星环境降落伞稳降阶段工作过程开展了ALE有限元方法与sph粒子方法的对比研究。用两种方法对火星盘-缝-带伞进行了流固耦合数值模拟,得到了伞衣外形、等效应力、压力云图、伞衣载荷、投影直径、阻力系数等的动态变化,通过对计算过程及数值结果的对比分析,认为:ALE法准确性和精确性更高,sph法节约时间,效率更高。最后,针对火星环境的尘暴现象开展了sph粒子方法结合有限元方法耦合模拟的探索。使用sph粒子模拟火星的沙尘暴颗粒,流场、降落伞建立有限元模型,开展了无沙尘暴、不同沙尘暴速度、密度、分布区域等条件下降落伞稳降阶段工作过程的流固耦合模拟,获得了伞衣外形及应力变化、伞衣载荷和偏转角度等动态变化情况,研究了尘暴强度对降落伞性能的影响,为火星降落伞设计和研制提供了一些参考依据。

关键词：降落伞 sph方法流固耦合开伞过程 ALE方法稳降过程火星尘暴

基于光滑粒子法对水平环中自然对流的模拟研究

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Acta Mechanica Sinica 2023年第4期39卷 166-175页

作者：张为杨秀峰 Beijing Institute of Technology School of Aerospace EngineeringBeijing100081China

水平环中的自然对流在工程中有着广泛的应用.本文使用光滑粒子法(sph)对水平环中的自然对流进行数值研究.用文献中同心和偏心水平环的实验和数值结果来验证sph方法.通过改变两个无量纲参数,即半径比和瑞利数来研究不同的情况.根据不同... 详细信息

水平环中的自然对流在工程中有着广泛的应用.本文使用光滑粒子法(sph)对水平环中的自然对流进行数值研究.用文献中同心和偏心水平环的实验和数值结果来验证sph方法.通过改变两个无量纲参数,即半径比和瑞利数来研究不同的情况.根据不同的半径比和瑞利数,确定了三种对流状态,即无羽流、单羽流和双羽流.数值结果表明,当瑞利数在10^(4)或更大的数量级时产生羽流.高半径比限制了羽流的发展,导致自然对流强度降低.羽流的方向和数量随着内圆环在不同方向偏移和偏心率的变化而改变.

关键词：半径比自然对流光滑粒子法无量纲参数瑞利数环中偏心率 sph方法

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不同入射波对管束结构受力特性的影响

船舶力学 2022年第4期26卷 468-480页

作者：张志豪涂佳黄黄林茜吕海宇邓旭辉湘潭大学土木工程与力学学院湖南湘潭411105 岩土力学与工程安全湖南省重点实验室湖南湘潭411105

基于Dualsphyscis开源程序,对波浪数值水池以及波浪与结构相互作用进行模拟,通过对造波板施加预定义函数来实现Stokes二阶规则波的产生,同时在下游边界附近处设置粘性消波区来实现消波功能。通过对波浪数值水池自由液面高度和测量点速... 详细信息

基于Dualsphyscis开源程序,对波浪数值水池以及波浪与结构相互作用进行模拟,通过对造波板施加预定义函数来实现Stokes二阶规则波的产生,同时在下游边界附近处设置粘性消波区来实现消波功能。通过对波浪数值水池自由液面高度和测量点速度值与Stokes二阶理论值的对比,验证sph方法对波浪数值模型求解的可靠性。另外,为了验证该方法能正确求解波浪与结构的相互作用,将sph模型求解结果与实验结果、理论结果进行对比,吻合度较高。最后,对波浪与三圆柱管束结构相互作用60组工况进行模拟,探究不同旋转角度下三圆柱管束所受波浪力的变化特性,分析不同波参数对结构受力特性的影响,并引入单圆柱体结果作为对比分析。当旋转角度为90°时,三圆柱管束结构所受的波浪力最大;旋转角度为180°时,三圆柱管束结构的受力最小。

关键词： sph方法三维波浪管束结构冲刷作用最大波浪力

波浪驱动下系泊箱式浮体运动响应及系泊力的影响因素分析

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船舶力学 2023年第5期27卷 669-682页

作者：陈善群汪冰田菁艾廖斌安徽工程大学力学重点实验室安徽芜湖241000

针对系泊浮体缆索系泊力求解精度稍显不足的现状,建立一个由光滑粒子流体动力学(sph)方法耦合MoorDyn动态系泊缆索模型求解系泊浮体运动响应及系泊力的数值模型。通过与实验数据的对比,验证了所建立的耦合求解数值模型对于研究系泊箱式... 详细信息

针对系泊浮体缆索系泊力求解精度稍显不足的现状,建立一个由光滑粒子流体动力学(sph)方法耦合MoorDyn动态系泊缆索模型求解系泊浮体运动响应及系泊力的数值模型。通过与实验数据的对比,验证了所建立的耦合求解数值模型对于研究系泊箱式浮体的运动响应及系泊力问题具有较好的适用性和较高的精度。在此基础上,系统探讨科勒根-卡彭特数(KC数)、波陡δ等波浪参数对单个系泊箱式浮体运动响应及系泊力的影响规律。再以单个系泊箱式工况作为参照,详细探讨浮体之间间距d’对于上游及下游系泊箱式浮体的运动响应及系泊力的影响规律。

关键词：系泊箱式浮体 sph方法 MoorDyn数值模型运动响应系泊力