一种考虑界面不连续的改进的有限粒子法

论文摘要

有限粒子法(finite particle method,FPM)作为SPH(smoothed particle hydrodynamics)方法的重要改进,有效提高了边界区域粒子的近似精度,但是当FPM处理多物理场时,在不连续界面附近的计算精度会大大降低,并且FPM必须满足的矩阵非奇异性也提高了对界面处理的要求。本文中基于DSPH(discontinuous SPH)方法,提出了一种考虑界面不连续的改进FPM—DSFPM(discontinuous special FPM)法,旨在改善FPM在界面不连续处的计算精度,从而进一步提高其计算效率和稳定性。首先,分析了DSFPM的核近似精度。其次,根据不同的工程问题,给出DSFPM处理小变形和大变形问题的算法流程。利用DSFPM、DSPH和FPM等3种方法对弹性铝块小变形碰撞冲击算例进行了模拟,通过对比分析铝块的速度和应力以及计算时间验证了DSFPM算法在非连续界面处计算精度和计算效率的优势。最后,通过结合DSFPM和DFPM(discontinuous FPM)实现了对于大变形问题的模拟。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王璐,杨扬,徐绯

关键词: 界面,计算精度,计算效率

来源: 爆炸与冲击 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学

单位: 西北工业大学航空学院

基金: 国家自然科学基金项目(11272266,11702220),航空科学基金项目(2016ZD53038),中央高校基本科研业务费专项资金项目(3102017zy066)

分类号: O35

页码: 121-132

总页数: 12

文件大小: 3883K

下载量: 75

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