一种改进的MLSPH方法理论研究及其应用

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:slovedw520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光滑粒子流体动力学(SPH)方法是一种典型的无网格拉格朗同方法,该方法只需要节点信息,不需要背景网格,可以避免基于网格的拉格朗日方法中的网格畸变,适宜处理高速冲击、大变形等问题。但该方法引入到固体中时,遇到两个重要的问题:一是边界处理问题;二是拉伸不稳定性问题,即在拉伸状态下会产生非物理的粒子聚集现象。为了改善拉伸不稳定性,将移动最小二乘法引入到SPH方法中,进而演化出移动最小二乘粒子流体动力学(MLSPH)方法。   本文对MLSPH方法进行了详细研究,主要工作如下:首先,基于MLSPH方法的基本理论,自主开发了一维、二维MLSPH程序,并通过分片试验验证了程序的有效性;讨论分析了MLsPH方法的稳定性,并结合Swegle扰动数值分析得出,MLSPH方法比SPH方法具有更好稳定性。同时,还讨论了MLSPH方法中一些问题,如人工粘性、光滑长度和相邻粒子搜索法等。其次,分析了MLSPH方法存在的问题,并有针对性地提出了改进措施;通过引入边界向量,给出了三种不同形式的离散方程组,并讨论了它们的守恒性;提出了隔步搜索法以提高MLSPH方法的计算效率,并通过数值分析验证了该方法的可行性以及所开发的基于隔离搜索MLSPH程序的有效性。最后,利用MLSPH方法对激波管问题进行研究,得到了较好的结果。并利用改进的MLSPH方法对一些由拉伸起主导作用的问题进行应用研究,并与SPH方法结果对比得出,MLsPH方法可以改善SPH方法的拉伸不稳定性,而且采用隔步搜索法后能有效地提高原MLsPH方法的计算效率。
其他文献
目前采用粉煤灰及脱硫灰等材料作为添加料固化软土路基的方法,得到广泛推广及应用,其工程特性良好。粉煤灰作为燃煤产物,对环境存在一定的危害性,但是目前针对粉煤灰及脱硫灰对环
鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长4+5、长61储层具有良好的油气勘探潜力,该区构造圈闭不发育,但沉积相纵横向变化较大,非均质性较强,三角洲前缘亚相水下分流河道砂体是储层发育的最
蝴蝶鳞片微纳结构的颜色作为一种特殊的物理现象,引起了众多研究人员的关注,其形成机理及应用研究是涉及光学、物理化学、生物学、材料科学、工程学等领域的多学科交叉课题,一直
鲁西地块位于郯庐断裂带以西的山东区域,寒武纪地层出露连续,露头良好,古生物化石丰富,研究程度高。随着国际寒武系四统划分的出现,有必要对鲁西地块的寒武系进行新的划分,使
井间地震是将发射系统与接收系统分别放置在不同的井中进行勘探的一项新的地震技术,由于其观测系统的特殊性,使得井间地震波场复杂,难以辨认,通过井间地震运动学正演得到地震
当前城市基坑开挖深度越来越大,周边环境越来越复杂,对基坑施工变形控制的要求也越来越高。准确地预测基坑变形从而指导基坑安全施工对于人类的生命与财产安全具有重大意义。本
铁路路桥过渡段路基病害广泛而严重,朔黄铁路作为既有重载铁路也不例外。为满足将来铁路机车车辆轴重增大、速度提高的要求,需要对路桥过渡段路基结构加强进行研究。本文通过
柔性机械手动力学作为多柔体系统动力学研究领域的一个重要课题,其动力学建模与分析是目前研究的热点。较之刚性机械手,部件的柔性导致机械手动力学性能发生很大变化,如何建立更
智利是世界上铜矿资源最丰富的国家,又是世界上产铜和出口铜最多的国家,享有“铜矿王国”之美誉。智利铜矿资源绝大多数集中分布在智利中北部的斑岩型铜钼金矿化带中,该矿化
稠油热采井需要一种非API油井套管,其特殊螺纹接头对稠油开采高温高压、热稳定性与抗挤毁强度高的特殊环境具有大幅度延长套管在热应力作用下的寿命,达到注采蒸气6次以上,适合长