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SPATIO-TEMPORAL PROCESS SIMULATION OF DAM-BREAK FLOOD BASED ON SPH
Smooth Particle Hydrodynamics GIS Dam-break Flood Spatio-temporal Process Simulation
2018/5/15
On the basis of introducing the SPH (Smooth Particle Hydrodynamics) simulation method, the key research problems were given solutions in this paper, which ere the spatial scale and temporal scale adap...
基于SPH-FEM耦合算法的磨料水射流破岩数值模拟
磨料水射流 破岩 SPH-FEM耦合 损伤
2014/9/25
磨料水射流破岩是一个涉及诸多因素的非线性冲击动力学问题。针对磨料水射流破岩过程的复杂性以及有限元分析法在处理超大变形问题时存在的网格畸变问题，基于光滑粒子(SPH)耦合有限元(FEM)的方法模拟了磨料水射流破岩过程，并结合模拟结果分析了在磨料浓度30%不同速度磨料水射流作用下岩石的损伤范围。其中磨料水射流采用SPH算法模拟，并通过修改关键字文件实现水与磨料两种不同组分，岩石采用H-J-C累计损伤模...
采用移动最小二乘(movingleastsquares，MLS)修正的光滑粒子流体动力学(smoothedparticlehydrodynamics，SPH)算法模拟了一个强制旋转动边界问题模型。提出了一种施加强制旋转粒子动边界方案。阐述了修正方法的原理并给出了具体的修正操作方法。同时，还构建了静边界模型，并分别使用修正的SPH以及商业软件FLUENT计算。对计算结果的比较分析表明：该修正SPH方...
基于SPH方法的沙粒流体起跳风速的研究
环境力学 沙粒临界风速 光滑粒子流体动力学方法 数值模拟 风沙两相流
2014/10/8
运用光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics: SPH)方法对沙粒在气流中的起跳现象进行数值模拟。沙粒的起动风速一直是风沙两相流研究的重点内容。SPH方法将整个计算区域离散成两种分别代表气相的和沙粒相的单个粒子。在气相粒子的作用下,每个沙粒从起跳到在气相粒子的作用下随着气相粒子运动的过程都可以被动态地呈现出来。该文首先介绍了SPH方法基本理论,详细评述了S...
双股液体射流撞击雾化过程存在复杂的界面运动，传统网格法很难处理。运用SPH方法对双股液体射流撞击雾化问题进行三维数值模拟；根据实际的双股液体射流撞击雾化过程提出了合理的简化模型；弱可压缩状态方程中参考压强采用了新的计算公式；利用有限差分与SPH一阶导数相结合的方法处理粘性项中的二阶导数；对人工应力提出了新的参数值选择方案。将数值仿真结果与文献实验结果进行对比，二者比较吻合，表明SPH方法很适合解决...
复杂几何边界下液体流动的 SPH 数值模拟
光滑粒子动力学 核梯度修正 耦合动力边界
2014/5/5
本文应用改进的光滑粒子动力学方法（SPH）对复杂几何边界条件下的液体流动进行了数值模拟。通过对核函数及核梯度的修正提高了粒子近似精度；通过改进的耦合动力边界模型弥补了边界粒子的缺失，无需特殊处理就可以很好的处理复杂几何边界。文章对具有复杂形状的模具冲型过程进行了数值模拟，其结果与实验及其它数值模拟结果吻合良好，可以比较准确地预测水体的运动形态。
SPH方法对气液两相流自由界面运动的追踪模拟
多相流 自由界面 SPH方法 微可压模型
2013/9/2
气液两相流动是自然界中常见的流动现象，对其进行数值模拟时要求必须能够准确跟踪界面运动变形。本文利用光滑粒子流体动力学方法，结合微可压缩模型(SCM)，引入界面控制方法XSPH速度修正以及Van Der waals状态方程修正，对典型的气液两相流动如二维溃坝、气泡上浮等问题进行了数值模拟，分析了空气和水相互作用机理以及界面运动规律，并同实验结果和其他数值计算结果进行了比较。结果表明，该方法在模拟多相...
对传统光滑粒子动力学(SPH)方法进行修正,提出了一种密度初始化方法,同时采用一种新的固壁边界处理方法,模拟溃坝问题。通过液滴旋转和无透空块体溃坝问题的模拟验证了修正SPH方法的有效性和在自由表面模拟中的准确性,分析了密度初始化对流动的影响;数值结果表明,修正SPH方法提高了数值计算的精度和稳定性。最后应用修正SPH方法模拟了有透空块体和挡板紧挨水柱的溃坝现象,比较了有无透空块体两种情况下右端直墙...
二维空间中基于黎曼解的SPH方法
光滑粒子动力学 黎曼解 激波
2010/12/21
应用传统的光滑粒子流体动力学(SPH)方法模拟激波问题能自主捕获波阵面，但是在接触间断界面处却不可避免地存在压力振荡。采用黎曼解修正粒子对之间的相互作用，并将基于黎曼解的SPH方法扩展到二维空间。通过对一维具有解析解的激波管问题和二维拟内爆问题的模拟，比较了基于黎曼解的SPH方法和传统的SPH方法。数值结果表明，相对于传统的SPH方法，基于黎曼解的SPH方法能够有效避免接触界面处的压力振荡，提高求...
为研究内置金属球体的球壳装药在一点起爆情况下的非理想爆轰波的传播行为，基于修正的光滑粒子流体动力学（SPH）方法进行绕射爆轰波传播的数值模拟，并应用一种工程上简便的近似计算方法对该球壳装药模型的爆轰波传播时间进行计算。结果表明，数值模拟的特征爆轰时间与理论计算结果非常吻合，验证了修正SPH方法在爆炸数值模拟领域的可行性。
液体晃荡是一种复杂的流体运动现象,自由液面的存在使得该现象具有很强的非线性和随机性。针对二维矩形液舱在不同振幅水平激励下的纵荡问题,应用SPH法对其进行了数值研究。首先计算了小振幅激励下的纵荡,计算结果分别与线性理论解、文献VOF法结果及文献SPH法结果作了比较分析,以验证所建数值模型的合理性;然后计算了液舱在大振幅水平激励下的纵荡,着重分析了不同振幅下液体晃荡的速度向量图、液面波动时程、压强波动...
一维SPH的稳定性分析
SPH 稳定性分析 von Neumann稳定性分析方法
2013/10/28
采用von Neumann稳定性分析方法，对SPH (smoothed particle hydrodynamics, 光滑粒子水动力)的两种动量方程离散形 式进行了一 维稳定性分析. 两者各自的稳定性条件表明，动量方程的离散形式 对SPH的稳定性具有重要影响. 在此基础上，得到了蛙跳积分方案的一维SPH稳 定性条件的一般形式. 数值算例验证了本文结论.
针对目前常规数值计算方法的局限，该文采用一种纯拉格朗日、无网格方法——光滑粒子流体动力学法(简称SPH法)对土体的大变形力学行为进行数值模拟。首先，根据SPH法的基本理论，对弹塑性力学控制方程进行了离散，构造了应力-应变关系的SPH求解格式，并采用Jaumann应力率进行土体应力-应变与内部质点运动间的转换。然后，进行两组数值模拟试验：1) 对弹性体大变形单剪试验进行数值模拟，与解析解进行比较；2...
基于罚函数SPH新方法的水模拟充型过程的数值分析
光滑粒子流体动力学法 罚函数法 本质边界条件 流体体积法 XSPH
2014/1/14
同传统的网格法相比，光滑粒子流体动力学(SPH)方法非常适合于求解大变形和自由表面流动问题。阐述了SPH理论及其应用，并用罚函数处理流体与壁面的相互作用，以解决传统SPH本质边界条件不易施加的问题。对水模拟的充型过程实验进行数值分析，并和文献实验结果以及传统SPH进行对比，最终表明仿真结果与实验非常吻合，比传统SPH方法捕捉到了更多的流动细节和特征；同时由于使用了XSPH算法，使得粒子更加整齐有序...