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非结构多边形网格滑移线开穴算法

林文洲, 林忠, 刘全

计算物理 2017, 34 (3): 273-282.

摘要（457）

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PDF （4028KB）（1091）

基于非结构任意多边形网格管理体系及束缚滑移技术，针对多介质多次加卸载大变形问题的模拟，发展滑移线开穴算法，并利用金属碰撞分离模型进行验证.给出滑移线上的点和网格的开闭穴状态判别方法及网格开闭情况下滑移线上点的速度计算方法.该滑移计算技术将传统结构网格的开穴算法推广到拉氏非结构多边形网格中，保留拉氏滑移算法无缝连接和较好模拟物质界面的优点，实现了模拟实际问题中物质界面开闭功能.在金属碰撞分离模型中采用多种网格、不同界面形状和多介质等条件进行测试，证明了算法的正确性.

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流体力学拉氏程序收敛性及数值计算不确定度初探

刘全, 王瑞利, 林忠, 刘希强

计算物理 2013, 30 (3): 346-352.

摘要（344）

PDF （326KB）（1572）

将欧氏(Eulerian)数值模拟不确定度分析的基本概念和方法引进拉氏(Lagrangian)计算中,包括渐近收敛阶、渐近收敛域、网格收敛指标(Grid convergence index,GCI)等.给出GCI方法刻画数值计算不确定度的具体步骤.并应用于N-R格式,验证了方法的有效性.

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邻域可变技术及其在闭穴滑移计算中的应用

王瑞利, 刘全, 林忠

计算物理 2012, 29 (5): 667-674.

摘要（230）

PDF （1683KB）（1071）

基于任意多边形网格邻域可变技术,提出一种针对多介质带有间隙计算模型的闭穴滑移计算方法,实现了复杂工程中带有间隙问题的数值模拟.该方法避免了传统算法中以直代曲的缺陷,克服了传统方法由于网格扭曲变形带来的接触点求解的困难.数值模拟结果验证了方法的可行性,体现了算法对间隙闭穴的无缝连接特点.

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针对流体大变形问题网格邻域可变技术

王瑞利, 林忠, 魏兰

计算物理 2011, 28 (4): 501-506.

摘要（297）

PDF （686KB）（1172）

结合大量实际问题,研究基于邻域可变的拉氏局部重分新方法,允许网格邻域在计算中局部跟随流体可变,虽然可能会导致任意多边形网格,但比标准的拉氏+重分方法有更好的拉氏特点.网格邻域可变的局部重分策略是基于计算过程中处理网格相交的思想,即在网格相交处改变网格邻域关系,使网格不会出现相交,保持计算正常进行.通过几个数值例子论证方法的特点,并与标准的拉氏+重分方法进行比较,显示其优点.

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二维三温辐射流体力学拉氏计算中的子网格压力方法

戴自换, 邬吉明, 林忠, 符尚武

计算物理 2010, 27 (3): 326-334.

摘要（291）

PDF （675KB）（1209）

研究对应于电子压、离子压、光子压的扰动隅角力的计算方法,提出二维三温辐射流体力学拉氏计算中的两种子网格压力方法,即基于状态方程和基于几何的方法.数值试验表明,这两种方法均能很好地抑制二维三温辐射流体力学拉氏计算中出现的网格非物理畸变.

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拉氏程序使用减敏模型模拟炸药绕爆问题

林文洲, 洪滔, 林忠, 王瑞利

计算物理 2010, 27 (2): 181-189.

摘要（281）

PDF （708KB）（1186）

利用二维拉氏非结构网格爆轰流体程序对高能炸药的爆轰波绕爆问题进行数值模拟.拉氏程序对绕爆问题进行模拟时,会引起网格严重扭曲,导致网格大变形.使用JWL状态方程和三项式反应率,拉氏程序得到的绕爆数值结果与实验定性相同,较好地模拟了爆轰波绕爆过程中的漩涡现象.为了模拟一些钝感炸药在绕爆过程中的死区现象,在炸药反应率中加入减敏因子,模拟结果捕捉到死区,并与国外文章中的数值模拟结果定性相同.

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非结构网格边粘性公式

葛全文, 林忠, 王瑞利

计算物理 2008, 25 (1): 22-28.

摘要（305）

PDF （419KB）（1028）

利用Kuropatenko提出的人为粘性形式和Christiansen建议的TVD(Total Variation Diminishing)输运限制子构造非结构网格边粘性,用最大角原则选择邻边构造限制子,研制包括边粘性的相容流体程序,给出边粘性与体粘性数值模拟比较,对Saltzman活塞问题、Noh问题进行数值实验.数值实验结果比较说明,非结构网格边粘性准确检出强速度梯度不存在的情形,减弱人为粘性力的作用,有效捕捉流体的激波间断,提高模拟精度.

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非结构子网格压力方法

葛全文, 林忠, 王瑞利

计算物理 2007, 24 (5): 526-532.

摘要（228）

PDF （396KB）（1063）

纯拉氏流体力学计算失败的根源是砂漏运动和虚假涡旋,运用子网格拉氏质量与其相关的子网格密度得到子网格压力,子网格压力产生的扰动隅角力能消除这些虚假运动,以便消除困扰拉氏流体力学算法的网格畸变带来的数值计算困难.将包括子网格压力的相容流体算法推广到非结构网格,研制包括非结构子网格压力的相容流体程序,对Saltzman活塞问题进行数值模拟,从数值结果分析可知,非结构子网格压力方法能抑制虚假涡旋,消除砂漏畸变.

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二维非结构网格有限体积格式的壁热现象和人工热流方法

王瑞利, 林忠, 魏兰, 葛全文

计算物理 2007, 24 (4): 407-412.

摘要（269）

PDF （398KB）（1129）

基于Noh人工热流方法的思想,推导出任意多边形网格人工热流的格式,将Noh的结构网格人工热流方法推广到任意多边形非结构网格的拉氏有限体积方法中,抑制或消除了壁热现象.几个数值实验,包括Noh激波反射问题和两块钢金属碰撞问题,验证了方法的可行性.

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基于黎曼解的移动最小二乘粒子动力学数值方法

胡晓燕, 林忠, 倪国喜

计算物理 2007, 24 (2): 159-165.

摘要（267）

PDF （327KB）（1060）

叙述移动最小二乘粒子动力学(MLSPH)的基本原理,讨论一维MLSPH计算方法,提出两种不同精度的基于无网格的构造黎曼问题初值的方法.通过黎曼解近似粒子间的相互作用,减小接触间断附近的震荡,并给出多介质一维激波管问题的算例,验证此方法的有效性.

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一种新的非结构四边形网格生成方法及软件

王瑞利, 姚彦忠, 林忠, 葛全文

计算物理 2007, 24 (1): 13-18.

摘要（279）

PDF （410KB）（1080）

提出一种间接生成非结构四边形网格的方法.采用Delaunay三角形网格生成的算法生成三角形单元,在三角形单元中定义生成四边形网格的前沿,根据三角形的特点(边、角大小)以及生成四边形前沿的方向,将两个三角形合并为一个四边形单元.此方法的特点是不增加节点,仅改变点与点之间的拓扑连接,使单元基本变为四边形占优的单元.然后研究四边形占优的网格转换为100%的四边形网格的转换模版.并应用于实际物理问题.数值实验显示了该方法生成非结构四边形网格的特点.

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多边形交错网格的守恒重映算法

温万治, 林忠, 王瑞利, 符尚武

计算物理 2006, 23 (5): 511-517.

摘要（264）

PDF （499KB）（957）

提出基于细分和数值积分思想的一种离散的守恒重映方法——质点重映方法.密度分布可采用一阶精度的分片常数分布,或二阶精度的分片线性分布.分片线性密度分布函数采用面平均方法构造.重映过程中,借助四边形辅助网格,实现了交错网格节点量的重映.质点重映方法既适用于结构网格,也适用于非结构网格,且不要求新旧网格之间一一对应.数值结果表明,一阶精度重映算法健壮性好,但会产生较大的扩散效应;二阶精度重映算法可较好地保持密度分布的特性,但存在单调性问题.为改善二阶精度重映方法单调性,将结构网格质量守恒调整算法推广到非结构网格上,以限制新网格的质量密度.给出了一些重映的例子,并进行了误差分析.

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无网格方法中粒子分布与自适应研究

倪国喜, 王瑞利, 林忠

计算物理 2006, 23 (4): 419-424.

摘要（236）

PDF （361KB）（1146）

给出了一种区域粒子的Voronoi面积均匀的划分方法,先利用边界点得到边界粒子,再得到内部粒子,利用这种方法可以得到一般区域上粒子的均匀分布.同时,给出了计算过程中按流场的物理量对粒子进行自适应分布的方法.并给出了几个算例.

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多介质流体力学计算的守恒型高分辨率格式

陈艺冰, 林忠

计算物理 2004, 21 (2): 99-105.

摘要（364）

PDF （191KB）（1065）

应用Lagrange坐标系下的守恒型格式计算多介质流体力学问题,在物质交界面附近采用一阶格式的数值通量,而在其余部分采用高分辨率格式的数值通量,不仅保持了高分辨率的良好性质,而且消除了一般的守恒型格式在界面附近所产生的震荡.

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求解常微分方程组的并行θ-块预估-校正法

李林忠, 薛晓辉

计算物理 1993, 10 (3): 279-289.

摘要（231）

PDF （562KB）（895）

为并行求解常微分方程组,本文给出了一类带有参数θ的块预估-校正法,并讨论了该类方法的稳定性和校正过程的收敛性。理论分析证明,该方法不仅稳定区间比一般的块预估-校正法大许多,而且具有很大的收敛区域。因此,非常适于并行求解常微分方程初值问题。数值实验验证了这一结论。

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求解Stiff常微分方程组的一类二阶导数多项式配置法

李林忠, 储钟武

计算物理 1991, 8 (2): 122-130.

摘要（231）

PDF （457KB）（929）

本文利用多项式配置的思想构造了一类带有二阶导数的配置法。此类方法具有单步法的形式,其每步联立得到m个点上的数值解。文中证明了此类方法的收敛阶为2m+1。对于等间距置点的情形,3、5、7和9阶公式均是A(α)-稳定的,相应最大α为90×.89×50',88×22'和85×16'。从计算上考虑,此类方法尤其适于求解自治Stiff常微分方程。

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