基于SPH方法的溃坝流动数值模拟

应用光滑粒子流体动力学方法对溃坝问题进行了数值模拟,在现有SPH 方法的理论基础上对密度近似方程进行了重新初始化处理,分析了密度重新初始化对溃坝流动问题的影响,并对SPH数值模拟所得到的结果与试验结果以及移动粒子半隐式方法得到的计算结果进行了比较和分析.结果表明,对密度近似方程进行重新初始化保持了流场内的质量守恒,同时整个计算域内的压力分布更加规则,SPH方法数值模拟得到的结果与实验结果和MPS方法得到的结果非常吻合,验证了改进方案及所编程序的可靠性和计算结果的准确性.     

基于SPH的射流成形机理研究

光滑粒子流体动力学是一种纯Lagrangian的无网格数值计算方法,可以很好地处理动态载荷下材料大变形问题。采用SPH方法对射流成形和拉伸进行初步研究,给出求解爆炸和射流成形的力学模型和离散格式,针对一定锥角药型罩射流成形进行数值研究。结果表明,对爆炸、射流成形等瞬态动力学问题,SPH方法是行之有效的,但在计算过程中也存在数值断裂和应力不稳定等问题。     

光滑粒子动力学核心算法与软件开发中的关键问题

针对光滑粒子动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)软件开发中诸多关键性问题未得到解决、开发进程相对滞后的问题,从SPH的精度、粒子近似离散格式、粒子分布和大小、变形的自适应、时间积分步长的自适应及边界算法和耦合算法等方面,分析核心算法以及SPH软件开发中的关键问题,如高性能计算...     

基于SPH的射流成形机理研究

光滑粒子流体动力学是一种纯 Lagrangian 的无网格数值计算方法,可以很好地处理动态载荷下材料大变形问题。采用SPH方法对射流成形和拉伸进行初步研究,给出求解爆炸和射流成形的力学模型和离散格式,针对一定锥角药型罩射流成形进行数值研究。结果表明,对爆炸、射流成形等瞬态动力学问题,SPH方法是行之有效的,但在计算过程中也存在数值断裂和应力不稳定等问题。     

Modelling incompressible flows and fluid-structure interaction problems with smoothed particle hydrodynamics:Briefing on the 2017 SPHERIC Beijing International Workshop

The 2017 SPHERIC Beijing International Workshop(or SPHERIC Beijing 2017) was held at Peking University, in China,on October 17-20, 2017. This is the first time that the SPHERIC Workshop was held out of Europe. We are delighted to present nine contributions in this Special Column of the Journal of Hydrodynamics, and take this opportunity to announce that the 13 th SPHERIC Workshop(or SPHERIC 2018) will be held in Galway, Ireland in 2018 by the National University of Ireland, and the SPHERIC International Workshop in Harbin, China in 2019 by the Harbin Engineering University.     

液滴冲击固体表面的光滑粒子动力学模拟

液滴冲击固体表面的现象广泛地存在于自然界和工业生产中,深入研究液滴冲击固体表面现象对环境工程、微纳米工程以及医药工程等领域有着十分重要的指导作用.该文采用光滑粒子动力学方法(SPH)对液滴冲击固体表面的现象进行了数值模拟.SPH方法是一种纯拉格朗日形式的无网格粒子方法,可以很容易的处理大变形、可变形边界、追踪自由表面以及运动界面.为了提高传统SPH方法的计算精度和数值稳定性,该文在传统SPH方法的基础上对粒子方法中的核梯度进行了修正,采用粒子间相互作用力的形式来模拟表面张力,应用改进的SPH方法对液滴冲击固体表面进行了数值模拟.计算结果表明,改进的SPH方法能够精细地描述液滴冲击固体表面所产生的铺展和飞溅等动力学特性,得到了稳定精确的结果,数值模拟结果与实验观察结果吻合较好.     

模拟二维水下爆炸问题的光滑粒子(SPH)方法

水下爆炸涉及两相流,是一个动边界的问题,迅速变化的气-液交界面给传统的基于网格的数值方法带来了严重的挑战。SPH法是一种拉格朗日方法,该方法可以准确且有效地捕捉气-液交界面。论文应用光滑粒子(SPH)法来模拟水下爆炸过程,特别给出了光滑长度的选取方法和优化算法。最后,通过两个算例验证该方法,数值模拟结果表明,光滑粒子法在处理水下爆炸这样的大变形和强非线性问题方面具有精度高、耗时少、数值稳定等优点。     

Numerical simulation of hydro-elastic problems with smoothed particle hydrodynamics method

Violent free surface flows with strong fluid-solid interactions can produce a tremendous pressure load on structures, resu-lting in elastic and even plastic deformations. Modeling hydro-elastic problem...