光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)新方法及應(yīng)用

序
前言
第1章 緒論
1．1 網(wǎng)格法的局限
1．2 無(wú)網(wǎng)格法的興起
1．3 SPH方法的發(fā)展現(xiàn)狀
1．4 SPH方法的局限和發(fā)展趨勢(shì)
1．5 本書(shū)內(nèi)容安排
參考文獻(xiàn)
第2章 SPH方法基礎(chǔ)理論
2．1 SPH的基本思想
2．2 積分插值理論
2．2．1 核函數(shù)插值
2．2．2 粒子近似
2．2．3 流體動(dòng)力學(xué)的SPH公式
2．3 光滑核函數(shù)
2．4 鄰近粒子搜索
2．5 SPH顯式時(shí)間積分求解
2．6 多相黏性流SPH離散方法
2．6．1 黏性項(xiàng)公式
2．6．2 多相流SPH方程及狀態(tài)方程
2．6．3 人工應(yīng)力方法
2．6．4 多相黏性流SPH方程
2．7 自適應(yīng)光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)
2．8 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 完全變光滑長(zhǎng)度SPH方法
3．1 引言
3．2 完全變光滑長(zhǎng)度SPH方程的建立及求解
3．2．1 密度方程
3．2．2 動(dòng)量方程
3．2．3 能量方程
3．2．4 變光滑長(zhǎng)度方程及方程組的求解
3．3 算例驗(yàn)證
3．3．1 Blast-Wave算例
3．3．2 Sjogreen算例
3．3．3 Shu-Osher算例
3．3．4 二維Sedov算例
3．4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 無(wú)網(wǎng)格局部間斷伽遼金方法
4．1 引言
4．2 一維守恒律問(wèn)題的無(wú)網(wǎng)格局部間斷伽遼金法
4．2．1 重疊間斷伽遼金空間離散
4．2．2 時(shí)間積分格式
4．2．3 模擬流程
4．2．4 數(shù)值驗(yàn)證
4．3 求解激波問(wèn)題的間斷伽遼金型SPH方法
4．3．1 間斷伽遼金的SPH離散方法的基本定義
4．3．2 動(dòng)量方程的離散
4．3．3 能量方程的離散
4．3．4 Godunov-SPH-FCT格式
4．3．5 數(shù)值驗(yàn)證
4．4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 SPH拉伸不穩(wěn)定問(wèn)題
5．1 引言
5．2 拉伸不穩(wěn)定現(xiàn)象
5．2．1 速度小擾動(dòng)穩(wěn)定性測(cè)試法
5．2．2 一維SPH方程
5．2．3 速度小擾動(dòng)穩(wěn)定性測(cè)試
5．2．4 速度小擾動(dòng)設(shè)置的討論
5．3 SPH拉伸不穩(wěn)定性分析
5．3．1 von Neumann穩(wěn)定性分析方法
5．3．2 Swegle等的穩(wěn)定性分析結(jié)論
5．3．3 蛙跳時(shí)間積分下的穩(wěn)定性條件
5．3．4 兩種動(dòng)量方程離散形式下的穩(wěn)定性
5．3．5 擾動(dòng)波長(zhǎng)對(duì)穩(wěn)定性的影響
5．4 SPH拉伸不穩(wěn)定性的幾種解決辦法
5．4．1 應(yīng)力點(diǎn)法
5．4．2 拉格朗日核函數(shù)法
5．4．3 守恒光滑法
5．4．4 修正光滑粒子法
5．4．5 人工應(yīng)力法
5．5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
第6章 SPH-FEM耦合算法
6．1 引言
6．2 SPH-FEM耦合算法求解格式
6．2．1 SPH求解格式
6．2．2 FEM求解格式
6．2．3 時(shí)間步長(zhǎng)控制
6．3 SPH-FEM固結(jié)算法
6．3．1 SPH粒子和有限單元固結(jié)
6．3．2 SPH-FEM固結(jié)算法流程
6．3．3 算例驗(yàn)證
6．4 SPH-FEM接觸算法
6．4．1 SPH粒子和有限單元接觸
6．4．2 SPH-FEM接觸算法流程
6．4．3 算例驗(yàn)證
6．5 SPH-FEM轉(zhuǎn)換算法
6．5．1 有限單元轉(zhuǎn)換為SPH粒子
6．5．2 SPH粒子和有限單元的相互作用
6．5．3 SPH-FEM轉(zhuǎn)換算法流程
6．5．4 算例驗(yàn)證
6．6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 SDPH-FVM耦合算法
7．1 引言
7．2 基于顆粒動(dòng)力學(xué)模型的SDPH方法
7．2．1 SDPH方法
7．2．2 SDPH方法與傳統(tǒng)SPH方法的區(qū)別
7．3 SDPH-FVM耦合框架及其實(shí)現(xiàn)
7．3．1 基于顆粒動(dòng)力學(xué)理論的雙流體模型
7．3．2 求解雙流體模型的SDPH與FVM離散方法
7．3．3 SDPH-FVM耦合框架及算法流程
7．4 算例驗(yàn)證
7．4．1 自由來(lái)流下風(fēng)沙躍移問(wèn)題數(shù)值模擬
7．4．2 噴動(dòng)流化床顆粒噴動(dòng)過(guò)程數(shù)值模擬
7．5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 基于CSF模型的表面張力算法
8．1 引言
8．2 CSF模型
8．3 CSPM修正的表面張力算法
8．3．1 表面定位公式
8．3．2 CSPM修正表面法向公式
8．3．3 CSPM修正表面曲率公式
8．3．4 流體單位質(zhì)量表面張力公式
8．4 含壁面附著力模型的表面張力算法
8．5 數(shù)值驗(yàn)證算例
8．5．1 表面張力作用下半圓形液滴相關(guān)參量測(cè)試算例
8．5．2 表面張力作用下初始方形液滴自然變化算例
8．5．3 水槽測(cè)試算例
8．5．4 液滴壁面潤(rùn)濕算例
8．6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章 SPH方法固壁邊界模型
9．1 引言
9．2 固壁邊界施加模型
9．2．1 基于罰函數(shù)方法的固壁邊界施加模型
9．2．2 基于虛粒子方法的固壁邊界施加模型
9．3 算例驗(yàn)證
9．3．1 靜止液柱算例
9．3．2 容器中液體靜止算例
9．3．3 旋轉(zhuǎn)流體靜止
9．3．4 腔內(nèi)剪切流動(dòng)
9．4 小結(jié)
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第10章 SPH方法在爆炸模擬中的應(yīng)用
10．1 引言
10．2 爆轟理論及控制方程
10．3 一維TNT板條驗(yàn)證算例
10．4 三維TNT聚能裝藥爆轟過(guò)程模擬
10．5 二維聚能射流過(guò)程模擬
10．6 爆轟波繞射過(guò)程模擬
10．7 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第11章 SPH在沖擊動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用
11．1 引言
11．2 具有材料強(qiáng)度的動(dòng)力學(xué)SPH方程
11．2．1 具有材料強(qiáng)度的動(dòng)力學(xué)控制方程
11．2．2 材料模型
11．2．3 具有材料強(qiáng)度的動(dòng)力學(xué)SPH方程
11．3 混凝土HJC本構(gòu)模型
11．3．1 屈服強(qiáng)度模型
11．3．2 累計(jì)損傷模型
11．3．3 狀態(tài)方程
11．4 30CrMnSiA鋼板抗槍彈沖擊的SPH-FEM模擬
11．4．1 計(jì)算模型
11．4．2 SPH斷裂處理
11．4．3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
11．4．4 計(jì)算結(jié)果
11．5 聚能射流侵徹混凝土靶板SPH數(shù)值模擬研究
11．5．1 計(jì)算模型
11．5．2 計(jì)算結(jié)果
11．6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第12章 SPH在水動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用
12．1 引言
12．2 二維潰壩問(wèn)題數(shù)值模擬
12．3 液體攪拌問(wèn)題
12．4 物塊落水問(wèn)題
12．5 小球撞擊水問(wèn)題
12．6 小結(jié)
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第13章 SPH在流體碰撞霧化問(wèn)題中的應(yīng)用
13．1 引言
13．2 SPH粒子的分裂與聚合
13．2．1 粒子分裂SPH離散方程組
13．2．2 粒子分裂的實(shí)現(xiàn)途徑
13．3 二元液滴碰撞問(wèn)題模擬
13．3．1 二元液滴碰撞機(jī)理及碰撞模式
13．3．2 同種相溶液滴碰撞數(shù)值模擬
13．3．3 異種難溶液滴碰撞模擬
13．4 液滴在流場(chǎng)中二次破碎過(guò)程模擬
13．5 液滴在氣固交界面變形移動(dòng)過(guò)程模擬
13．6 流體撞擊式霧化過(guò)程模擬
13．6．1 牛頓流體撞擊式霧化的數(shù)值模擬與驗(yàn)證
13．6．2 冪律流體撞擊式霧化的數(shù)值模擬與驗(yàn)證
13．6．3 雙組元凝膠推進(jìn)劑撞擊式霧化的數(shù)值分析
13．7 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第14章 SPH在鑄造充型中的應(yīng)用
14．1 引言
14．2 球形模具填充過(guò)程模擬
14．3 弓形模具填充過(guò)程模擬
14．4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)