K2_SPH方法及其对二维非线性水波的模拟

计算物理 ›› 2011, Vol. 28 ›› Issue (5): 659-666.

K2_SPH方法及其对二维非线性水波的模拟

郑兴, 段文洋

哈尔滨工程大学船舶工程学院, 黑龙江哈尔滨 150001

收稿日期:2010-10-11 修回日期:2011-01-09 出版日期:2011-09-25 发布日期:2011-09-25
作者简介:郑兴(1980-),男,湖北赤壁,讲师,ltl士,主要从事无网格计算方法研究,E-mail:thengxin91106@yahoo.com.cn
基金资助:
国家自然科学基金(51009034);111计划(B07019)资助项目

K2_.SPH Method and Application for 2D Nonlinear Water Wave Simulation

ZHENG Xing, DUAN Wenyang

College of Shipbuilding Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China

Received:2010-10-11 Revised:2011-01-09 Online:2011-09-25 Published:2011-09-25

摘要/Abstract

摘要： K2_SPH方法通过泰勒级数展开和联立求解积分方程组的办法得到具有二阶精度的核近似方法.随着核近似精度的提高,K2_SPH需要对-些关键数值技术进行改进才能成功模拟非线性水波问题,例如自由表面边界和固壁边界.通过与传统SPH方法计算结果比较,K2_SPH方法在非线性自由表面计算精度和整个粒子系统中有关变量分布都有显著提高.

关键词: 光滑粒子流体动力学, K2_SPH, 无网格方法, 非线性水波

Abstract: Smoothed particle hydrodynamics is a Lagrangian meshless partilcle method.It gets superiority in simulation of free surface flow and large deformation problems. But low accuracy of kernel approximation becomes an obstacle for widely applications as particles are distributed disorderly or near a boundary.Adopting Taylor expansion and solving integral equation matrix.a second order kernel approximation method,namely K2_SPH is obtained and discussed.With improvement of kernel approximation,improved numedcal techniques are adopted.such as free surface boundary and solid boundary.They are very important for K2_SPH method.With comparison of standard SPH for nonlinear water wave simulation,K2_SPH improves obviously in free surface simulation and distribution of some variables in total particle system.

Key words: smoothed particle hydrodynamics, K2_SPH, meshless method, nonlinear water wave

中图分类号:

郑兴, 段文洋. K2_SPH方法及其对二维非线性水波的模拟[J]. 计算物理, 2011, 28(5): 659-666.

ZHENG Xing, DUAN Wenyang. K2_.SPH Method and Application for 2D Nonlinear Water Wave Simulation[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2011, 28(5): 659-666.

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