移動粒子半隱式法核函數(shù)特征對壓力求解穩(wěn)定性的影響
作者：張凱; 孫中國; 席光 西安交通大學能源與動力工程學院; 西安710049
摘要：針對移動粒子半隱式法在求解特定問題時,壓力求解可能會出現(xiàn)一定程度的波動,分析了移動粒子半隱式法中核函數(shù)曲線形狀特征對壓力求解穩(wěn)定性的影響,構(gòu)造了一種指數(shù)多項式型核函數(shù)。模擬了典型靜壓(靜水壓力問題)和動壓(液體晃動問題)算例,并將模擬結(jié)果與理論解或?qū)嶒炛颠M行對比,研究結(jié)果表明:改進的核函數(shù)可有效抑制模擬過程中壓力求解的振蕩現(xiàn)象;核函數(shù)與對應粒子數(shù)密度比值曲線的形狀特征可真實反映粒子間相互作用關(guān)系,在穩(wěn)定性分析中起著至關(guān)重要的作用。當核函數(shù)是光滑單調(diào)遞減非負函數(shù)且最大值為有限值、兩粒子間距離與影響半徑的比r/re在[0,1]區(qū)間時,曲線兩端附近核函數(shù)數(shù)值變化平緩更有利于使粒子保持合理距離,壓力求解更加穩(wěn)定;在r/re為0.8的附近,核函數(shù)值過小時會影響系統(tǒng)的動力學性能。
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