自适应方法用于消除弱压缩流体中SPH的拉伸不稳定性
摘要：平滑粒子流体力学（SPH）受到张力不稳定性的困扰，这种不稳定性是指在粒子间产生零能量的短波长模式导致粒子聚集。不稳定性的根本原因是支持卷积核函数的导数形状，在特定情况下可能导致粒子之间相互作用的负刚度。本研究开发了一种自适应算法来消除弱压缩流体SPH中的张力不稳定。本文使用B样条函数作为SPH卷积核，通过调整B样条的节点来改变卷积核的形状，从而满足稳定性条件。节点转移准则基于影响域内的粒子运动，能够防止在粒子位置发生过度重排的流体问题中产生不稳定性。通过对Oldroyd B流体材料模型的1D色散分析，展示了该算法如何防止短波长的不稳定性并确保大波长的准确性。通过几个基准流体力学仿真，验证了该方法的有效性，其中考虑了一个粘弹性Oldroyd B材料模型和一个非粘性Eulerian流体材料模型。
作者：Kanishka Bhattacharya, Tapan Jana, Amit Shaw, L. S. Ramachandra, Vishal Mehera
论文ID：2307.05960
分类：Computational Engineering, Finance, and Science
分类简称：cs.CE
提交时间：2023-07-13