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用于降低网格穿越误差的对流粒子高斯积分插值法
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作者 彭雪峰 傅中志 +2 位作者 吉恩跃 陈生水 钟启明 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第6期108-124,共17页
对流粒子域插值法(CPDI)是物质点法(MPM)的一种改进算法,能够抑制粒子跨越网格引起的数值噪声.然而,在大变形情况下,CPDI仍无法保证预期的收敛率.因此,本文提出了一种新方法,称为对流粒子高斯积分插值法(CPGI).通过高斯积分极大地提高... 对流粒子域插值法(CPDI)是物质点法(MPM)的一种改进算法,能够抑制粒子跨越网格引起的数值噪声.然而,在大变形情况下,CPDI仍无法保证预期的收敛率.因此,本文提出了一种新方法,称为对流粒子高斯积分插值法(CPGI).通过高斯积分极大地提高了计算精度,并为扩展到三维计算提供了便捷路径.CPGI将粒子域视为多个独立的角点组成,利用高斯积分推导出粒子到网格节点的插值方程.通过三个数值基准算例:轴向振动、广义涡流和三维碰撞,证明了CPGI算法在粒子穿越网格的过程中有效地减少了数值噪声.此外,通过比较不同初始构型和派生物质点法,对CPGI的综合运算能力进行了评估.从结果来看,本算法在精度方面具有明显的优势,并能有效地降低计算成本. 展开更多
关键词 计算成本 物质点法 高斯积分 网格节点 CPG 三维计算 轴向振动 收敛率
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