谭建宇
,
刘林华
,
杨建国
工程热物理学报
本文使用直接配点无网格法结合共轭梯度法对管道内壁面侵蚀状况进行了反演识别.直接配点无网格法使用节点离散求解区域,采用移动最小二乘近似构造试函数,直接配点法构造线性方程组进行导热正问题求解;反演过程采用共轭梯度法使目标函数最小化,Akima,三次样条插值将连续的几何边界反演问题转化为离散点几何位置的反演,并最终将这些离散点拟合成为光滑曲线.文中选择两个典型算例对数值方法进行验证,模拟结果表明使用直接配点无网格法结合共轭梯度法进行管道内壁几何边界识别具有较高精度.
关键词:
无网格法
,
共轭梯度法
,
几何边界识别
,
导热
李帝辰
,
陈啸
,
席光
,
孙中国
工程热物理学报
针对无网格粒子法下的离散壁面边界,通过基于粒子数密度的机理分析,证明了离散数值边界与真实边界之间存在差异.分别在二维和三维尺度下,通过计算并分析典型情况下近壁面零散流体粒子的运动轨迹,验证了该差异的存在并展示了壁面对流动产生影响的方式和相关现象.结果表明,数值壁面边界未能完全准确描述真实物理边界,壁面对流体的影响区域并非完全非光滑平顺,这对近壁面流动尤其是低速零散流体粒子会产生一定影响.
关键词:
无网格法
,
移动粒子半隐式法
,
壁面边界
,
粒子穿透
穆磊
,
贺志宏
,
马宇
,
董士奎
工程热物理学报
基于光滑粒子动力学(SPH)方法发展起来的再生核粒子法(RKPM)是一种拉格朗日型无网格方法.该方法在处理复杂形体内流动、导热、相变、应力应变等多物理场耦合问题时获得了较广泛的应用,但在辐射传输中的适用性尚无研究.而高温半透明材料的相变过程,除以上多物理过程外还需要考虑辐射传输过程的影响.本文基于建立高温半透明颗粒相变过程光热力耦合过程统一的无网格模拟方法的目的,重点研究了RKPM模拟辐射传输的可行性问题.文中首先建立了辐射强度的RKPM拟合公式,然后建立了辐射传输方程的直接配点离散格式.计算了一维参与性灰介质的无量纲热流和无因次温度分布.通过和文献值对比,初步验证了RKPM能够模拟辐射传输方程,且具有较好的计算精度.
关键词:
光滑粒子动力学法SPH
,
无网格法
,
辐射传输
,
再生核粒子法(RKPM)
,
直接配点法
孙中国
,
席光
,
项利峰
工程热物理学报
本文对无网格法的一种-移动粒子半隐式法(MPS)进行了较深入的研究,介绍了该方法的基本原理和算法,推导并建立了表面张力和气液两相流等若干粒子作用模型,编程实现了二维情况下水中气泡自由上升运动的数值模拟;对计算结果进行分析并与相关实验结果进行了定性比较,模拟结果显示了移动粒子半隐式法在模拟自由表面和气液两相流问题的优越性,也为研究涉及到大变形的相关问题提供了很好的解决思路.
关键词:
无网格法
,
移动粒子半隐式法
,
表面张力
,
气液两相流
刘红生
,
邢忠文
,
杨玉英
材料科学与工艺
为避免金属体积成形有限元法模拟中网格畸变造成网格重划和模拟精度降低,采用无网格法模拟金属体积成形.利用无网格法近似位移场,建立金属体积成形的无网格法连续性控制方程,采用罚函数法施加本征边界条件和体积不变条件,基于Markov变分原理推导了金属体积成形的无网格Galerkin求解列式.用数值计算法求解该列武,实现金属体积成形的无网格模拟.数值结果表明,无网格法能有效处理金属体积成形中出现的大变形,避免了网格畸变和重划,具有较高的模拟精度..
关键词:
数值模拟
,
有限元
,
罚函数法
,
本征边界条件
,
无网格法
孙中国
,
席光
工程热物理学报
本文将移动粒子半隐式法(MPS)的基本算法由二维扩展至三维.将圆柱坐标系引入到初场粒子的布置中,避免了在笛卡儿坐标系下处理不规则形状(如斜边或曲边)问题时粒子初场布置困难和精确度较低的问题,改善了对计算边界条件表达的精确性.引入移动边界模型,对直叶片搅拌器的内部流动进行了三维数值模拟.还提出了一种新的初始粒子布置简易方法,明显简化粒子初始布置时的复杂程度,提高了对三维复杂几何形状问题的可操作性.
关键词:
无网格法
,
MPS法
,
移动边界
,
搅拌器
孙中国
,
席光
,
王焕然
工程热物理学报
本文对移动粒子半隐式法(MPS),一种适用于计算粘性不可压缩流动的全拉格朗日无网格法进行了研究.在原有MPS方法的基础上建立了移动边界作用模型,实现了由于流体中运动部件的平动或转动而引起的流场变化,扩展了MPS方法的应用范围.将计算结果与精确解进行了比较,验证了带运动部件的MPS方法的正确性.同时对十字搅拌器进行了数值模拟,很好地描述了对液体的搅拌过程.为这一类流体机械问题的研究提供了新的数值研究方法.
关键词:
无网格法
,
MPS法
,
移动边界
吴学红
,
李增耀
,
马良栋
,
陶文铨
工程热物理学报
无网格局部Petrov-Galerkin方法是近十年发展起来的一种新的数值计算方法,该方法在计算区域内布置一些离散的节点,并利用这些节点构建捕值函数.本文以Smith-Hutton问题为例,把该方法的计算结果与有限容积法高阶格式的计算结果进行比较.研究结果表明:该方法是一种高精度的数值计算方法,能有效地计算高Pe数的流动问题.
关键词:
无网格法
,
Petro-Galerkin方法
,
数值模拟
H.Y. Wen
,
X.H. Dong
金属学报(英文版)
A meshfree method based on reproducing kernel approximation and point collocation is presented for analysis of metal ring compression. The point collocation method is a true meshfree method without the employment of a background mesh. It is shown that, in a point collocation approach, the remesh problem because of the mesh distortion in FEM (finite element method) and the low efficiency in Galerkin-based meshfree method are avoided. The corrected kernel functions are introduced to the stabilization of free-surface boundary conditions. The solution of symmetric ring compression problem is compared with a conventional finite element solution, and reasonable results have been obtained.
关键词:
meshfree method
,
重构核近似
,
配点法
,
金属成形
,
接触
