SPH方法的改進(jìn)及其在水波數(shù)值模擬中的應(yīng)用.pdf

1、光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)——SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法是一種純拉格朗日形式的無網(wǎng)格粒子方法，已經(jīng)在天體物理學(xué)，固體力學(xué)等學(xué)科中得到廣泛的應(yīng)用。由于SPH方法能夠方便地處理具有表面大變形運(yùn)動(dòng)或者多連通域內(nèi)的流體流動(dòng)問題，近年來在水動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬方面也取得了迅猛發(fā)展。
　　 首先對(duì)SPH方法的基本概念和基本思想進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，推導(dǎo)出了一般函數(shù)的SPH形式與Navier-Stokes方程的

2、SPH形式；對(duì)SPH方法中相關(guān)的數(shù)值處理技術(shù)進(jìn)行了介紹，研究了人工粘性、人工壓縮率、邊界處理、粒子搜索方法、時(shí)間積分等方面的內(nèi)容；在目前常用方法的基礎(chǔ)上優(yōu)化出新的光滑函數(shù)和捕捉自由表面的方法，與已有方法相比，結(jié)果顯示當(dāng)使用新的方法時(shí)，求解過程更穩(wěn)定，結(jié)果更準(zhǔn)確。
　　 使用改進(jìn)后SPH模型模擬了二維圓形水團(tuán)自由演變、干底潰壩、數(shù)值造波、波浪在潛堤上的傳播以及三維波浪與結(jié)構(gòu)物之間的相互作用問題，并將模擬結(jié)果與理論值或?qū)嶒?yàn)值進(jìn)行了比