光滑粒子动力学方法中粒子分布与数值稳定性分析

IMECH-IR > 水动力学与海洋工程重点实验室(2009-2011)

	光滑粒子动力学方法中粒子分布与数值稳定性分析
其他题名	Particle Distribution and Numerical Stability in Smoothed Particle Hydrodynamics Method
	刘谋斌; 常建忠
发表期刊	物理学报
	2010
卷号	59 期号:6 页码:3654-3662
ISSN	1000-3290
摘要	光滑粒子动力学(SPH)作为一种拉格朗日型无网格粒子方法,已经成功地应用于包括含多相流动界面以及移动边界的可压缩和不可压缩流体运动的研究中.通过对Poiseuille流动的深入研究,探索了SPH方法中粒子分布对计算精度的影响,揭示了一种因为粒子不规则分布而导致的数值不稳定现象.研究显示,这种数值不稳定性起源于SPH方法粒子近似过程中的不连续性.使用了一种新的粒子近似格式以确保SPH方法中粒子近似的连续性.计算结果表明,这种新的粒子近似格式对于规则和不规则的粒子分布都能得到稳定精度的结果.
其他摘要	Smoothed particle hydrodynamics(SPH) is a Lagrangian meshfree particle method, and has been widely applied to different areas including incompressible or pseudo-incompressible flows with multiphase interfaces and moving boundaries. In this paper, an instability problem has been identified when the conventional SPH method is applied to modeling the Poiseuille flow problem at long-term simulations. It is found that this instability resulted from the particle inconsistency inherent to the SPH method, which originates from the discrete particle approximation and is a fundamental cause for poor approximation accuracy. A new particle approximation approach has been used to restore the particle consistency. We show that this particle consistency restoring approach can produce stable solutions for both regular and irregular particle distributions even at long-term simulations.
学科领域	流体力学
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收录类别	SCI ; CSCD
语种	中文
WOS记录号	WOS:000278672300006
项目资助者	国家自然科学基金(批准号:10942004,50976108)资助
CSCD记录号	CSCD:3958716
引用统计	被引频次：22[WOS] [WOS记录] [WOS相关记录] 被引频次：25[CSCD] [CSCD记录]
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/42433
专题	水动力学与海洋工程重点实验室(2009-2011)
通讯作者	刘谋斌
推荐引用方式 GB/T 7714	刘谋斌,常建忠. 光滑粒子动力学方法中粒子分布与数值稳定性分析[J]. 物理学报,2010,59,6,:3654-3662.
APA	刘谋斌,&常建忠.(2010).光滑粒子动力学方法中粒子分布与数值稳定性分析.物理学报,59(6),3654-3662.
MLA	刘谋斌,et al."光滑粒子动力学方法中粒子分布与数值稳定性分析".物理学报 59.6(2010):3654-3662.

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2010_Acta Physica Si（969KB）	期刊论文	作者接受稿	开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载