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冲击载荷作用下液压支架立柱动态特性研究 被引量:48
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作者 刘欣科 赵忠辉 赵锐 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第12期66-70,共5页
根据液压支架立柱工作的实际工况,建立了液压支架立柱在冲击载荷作用下动态特性分析模型。通过有限元和光滑粒子流体动力学方法解决了液压支架立柱流固耦合、流体大变形等问题,实现了立柱在冲击载荷作用下动态响应的数值模拟,得出了立... 根据液压支架立柱工作的实际工况,建立了液压支架立柱在冲击载荷作用下动态特性分析模型。通过有限元和光滑粒子流体动力学方法解决了液压支架立柱流固耦合、流体大变形等问题,实现了立柱在冲击载荷作用下动态响应的数值模拟,得出了立柱在冲击载荷下缸体的应力分布、活柱的最大退缩量、流体的压力场分布及整个冲击过程对地基的最大冲击力等核心技术参数。应用固液弹簧耦合理论和能量法,推导出了立柱固液耦合系统的等效刚度和立柱的冲击动载荷系数,进而从理论上对液压支架立柱在冲击载荷作用下的动态特性及对地基的最大冲击力进行了分析。理论分析结果与数值模拟结果相比在误差范围内具有一致性。此研究结果为液压支架立柱抗冲击性能试验装置的开发提供了参考数据。 展开更多
关键词 液压支架立柱 冲击载荷 有限元法 光滑粒子流体动力 等效刚度 动载荷系数
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超高速撞击仿真算法分析 被引量:22
2
作者 乐莉 闫军 钟秋海 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第9期1941-1943,共3页
分别用拉格朗日(Lagrange)算法、欧拉(Euler)算法及光滑粒子流体动力学(SPH)算法对超高速撞击问题进行了数值仿真,对各种算法的优劣性进行讨论及对比研究。与传统的拉格朗日算法欧拉算法相比,新兴的SPH算法更适宜于超高速撞击仿真分析。
关键词 超高速撞击 数值仿真 空间碎片 光滑粒子流体动力
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超临界CO_2气爆煤体致裂规律模拟研究 被引量:24
3
作者 孙可明 辛利伟 +1 位作者 王婷婷 王金彧 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期501-506,共6页
为研究超临界二氧化碳气爆应力波和爆生气体致裂煤体的规律,通过实验确定了不同温压条件下气爆喷嘴压力时程曲线,反演得到了爆生气体Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程参数,建立了超临界二氧化碳气爆致裂煤体的冲击动力学模型,应用光滑粒... 为研究超临界二氧化碳气爆应力波和爆生气体致裂煤体的规律,通过实验确定了不同温压条件下气爆喷嘴压力时程曲线,反演得到了爆生气体Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程参数,建立了超临界二氧化碳气爆致裂煤体的冲击动力学模型,应用光滑粒子流体动力学方法对不同压力的超临界二氧化碳气爆煤体过程进行了模拟计算,揭示了粉碎区和裂隙区的破坏规律和形成机理,得到了气爆过程中爆破压力的分布.结果表明:煤体破坏形貌与实验结果一致;超临界二氧化碳气爆产生的冲击载荷超过爆孔周围煤体的动态抗压强度形成粉碎区,粉碎区外的介质在应力波作用下产生径向位移,形成环向拉应力,连同爆生气体的气楔作用使得环向拉应力超过煤体动态抗拉强度发生开裂形成裂隙区;裂隙扩展范围和密集程度与超临界二氧化碳气爆压力正相关. 展开更多
关键词 超临界CO2 气爆 光滑粒子流体动力 应力波 数值模拟
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完全变光滑长度SPH法及其实现 被引量:22
4
作者 强洪夫 高巍然 《计算物理》 CSCD 北大核心 2008年第5期569-575,共7页
提出完全变光滑长度SPH法及其算法实现.方程组基于对称形式核函数近似,SPH密度演化方程与变光滑长度方程隐式关联;在Springel提出的全守恒SPH方程组基础上,通过将分散核近似形式改进为对称核近似形式得到SPH动量方程和能量方程.采用迭... 提出完全变光滑长度SPH法及其算法实现.方程组基于对称形式核函数近似,SPH密度演化方程与变光滑长度方程隐式关联;在Springel提出的全守恒SPH方程组基础上,通过将分散核近似形式改进为对称核近似形式得到SPH动量方程和能量方程.采用迭代求解密度演化方程和变光滑长度方程,显式求解SPH动量方程和能量方程,增加的计算量相对很少.给出三个1D激波管算例和2D Sedov算例验证方法的有效性.数值结果表明,算法保持动量和能量的守恒律,解决了传统SPH法中由于变光滑长度影响带来的计算误差,且在模拟2DSedov问题时能得到比Springel方法更准确的压强峰值位置和中心压强值.特别适合于模拟爆炸与冲击、大变形大扭曲等密度梯度和光滑长度梯度剧烈变化的问题. 展开更多
关键词 光滑长度 光滑粒子流体动力 无网格法 爆炸力 激波
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SPH-FEM耦合爆破损伤分析方法的实现与验证 被引量:21
5
作者 胡英国 卢文波 +2 位作者 陈明 严鹏 刘亮 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期2740-2748,共9页
岩体爆破全方位数值仿真一直是爆破工程界的难点和热点。基于LS-DYNA二次开发技术,在爆破损伤方法中引入光滑粒子流体动力学(SPH)法,实现爆破近区采用SPH粒子,远区采用有限元法(FEM)计算的SPH-FEM耦合的空间全方位爆破损伤计算方法。结... 岩体爆破全方位数值仿真一直是爆破工程界的难点和热点。基于LS-DYNA二次开发技术,在爆破损伤方法中引入光滑粒子流体动力学(SPH)法,实现爆破近区采用SPH粒子,远区采用有限元法(FEM)计算的SPH-FEM耦合的空间全方位爆破损伤计算方法。结合具体工程实例,对深孔梯段爆破的动力效应进行全方位的数值仿真,并采用实测振动资料对该方法的精确性进行验证。计算结果表明:临空面一侧岩体的开裂与抛掷证明SPH-FEM可以实现模拟爆破近区岩体的大变形等非连续的特征,同时爆破振动监测的对比结果论证SPH-FEM方法有具备预测爆破中远区振动等动力响应的作用,比较不同抵抗线条件下的深孔台阶爆破条件的爆破近区变形与损伤特性,研究成果可对爆破的精细化数值仿真和爆破破碎机制研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 岩石力 损伤 开挖 光滑粒子流体动力 有限元法 耦合
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高速碰撞问题的SPH方法模拟 被引量:16
6
作者 毛益明 武文远 +1 位作者 陈广林 龚艳春 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 2003年第5期84-87,共4页
给出了全应力张量空间中的光滑粒子流体动力学方法插值公式 ,利用该方法编制程序对高速碰撞问题进行了数据模拟 ,给出了正碰撞和斜碰撞 2个算例 ,得到了合理的模拟结果。表明该方法可以运用于冲击力学问题的数值模拟计算。
关键词 光滑粒子流体动力 高速碰撞 数值模拟
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基于SPH-DEM流-固耦合算法的滑坡涌浪模拟 被引量:20
7
作者 王志超 李大鸣 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1226-1232,共7页
采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法和离散单元法(DEM),并基于达西渗透试验原理,提出一种SPH-DEM耦合算法用于处理宏观尺度下离散体与流体之间的相互作用问题,并基于该流-固耦合方法采用FORTRAN语言建立滑坡涌浪数学模型。模拟了块体滑坡... 采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法和离散单元法(DEM),并基于达西渗透试验原理,提出一种SPH-DEM耦合算法用于处理宏观尺度下离散体与流体之间的相互作用问题,并基于该流-固耦合方法采用FORTRAN语言建立滑坡涌浪数学模型。模拟了块体滑坡问题,并与试验数据进行对比以验证该耦合方法的有效性。模拟分析了离散体滑坡产生涌浪以及涌浪传播的过程,分析比较了数值模拟得到的最大涌浪高度与经验公式结果间的关系。研究表明:采用该耦合方法模拟水下块体滑坡问题得到的结果与试验数据吻合良好;模拟离散体滑坡涌浪问题时,较清晰地反映了滑坡体对水的排挤到涌浪的产生过程、水在滑坡体中的渗透过程和滑坡体与水耦合作用发生变形的过程;不同公式分析方法得到的最大涌浪高度之间均有一定差别,算例中滑坡体受重力作用沿倾斜坡面滑动入水过程更接近于潘家铮法的垂直运动模式,因此,模拟结果与之最为接近。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力 离散单元法 流-固耦合 滑坡 涌浪
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自由表面流动问题的SPH方法数值模拟 被引量:10
8
作者 毛益明 汤文辉 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 2001年第5期92-94,共3页
利用光滑粒子流体动力学 (SPH)方法对两个自由表面流动问题——水坝坍塌及涌波进入静止水塘作了数值模拟 ,尝试了一种处理固壁边界条件的方法——边界力方法。数值模拟结果表明 ,SPH方法在处理流体复杂大变形问题方面具有优越性 ,而边... 利用光滑粒子流体动力学 (SPH)方法对两个自由表面流动问题——水坝坍塌及涌波进入静止水塘作了数值模拟 ,尝试了一种处理固壁边界条件的方法——边界力方法。数值模拟结果表明 ,SPH方法在处理流体复杂大变形问题方面具有优越性 ,而边界力方法则是 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力 自由表面流动 数值模拟 边界力方法 流体变形 固壁边界条件
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自由上浮气泡运动特性的光滑粒子流体动力学模拟 被引量:19
9
作者 孙鹏楠 李云波 明付仁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第17期199-213,共15页
基于虚功原理,在Hu X Y等和Grenier N等的研究结果基础上推导了多相流光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)控制方程,采用精度较高的黏性力和表面张力模型,发展了一套适用于具有大密度比和大黏性比界面的多相流SPH... 基于虚功原理,在Hu X Y等和Grenier N等的研究结果基础上推导了多相流光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)控制方程,采用精度较高的黏性力和表面张力模型,发展了一套适用于具有大密度比和大黏性比界面的多相流SPH方法.首先,通过施加人工位移修正,适当背景压力和异相界面力,使得计算全程粒子分布相对均匀,改善了界面处的失稳现象,防止了异相界面处粒子的非物理性穿透;在此基础上,利用方形流体团振荡模型对表面张力模型进行了验证,数值结果与解析解甚为吻合;然后采用上浮气泡经典数值算例对比研究了不同黏性力计算方法、不同核函数的适用性以及人工位移修正的效果;最后,对单个气泡的上浮、变形、撕裂以及垂向两个气泡的追赶、融合等现象进行了模拟,初步揭示了气泡上浮过程中各种有趣物理现象的细节过程和动力学机理. 展开更多
关键词 多相流 光滑粒子流体动力 表面张力 上浮气泡
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航天器贮箱内液体大幅晃动动力学分析 被引量:18
10
作者 于强 王天舒 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2019年第2期127-134,共8页
当航天器进行姿态和轨道机动时,有可能激发出贮箱内液体的大幅晃动,甚至出现液面破碎现象,此时等效力学模型方法已不适用.本文基于光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)基本理论,提出了基于质点系动量定理和动量... 当航天器进行姿态和轨道机动时,有可能激发出贮箱内液体的大幅晃动,甚至出现液面破碎现象,此时等效力学模型方法已不适用.本文基于光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)基本理论,提出了基于质点系动量定理和动量矩定理的液体大幅晃动产生的作用力及力矩的求解方法,该方法可以精确地计算出液体对于航天器的晃动力和晃动力矩,避免了压力场的计算误差影响.此外,针对传统计算流体力学(Computa-tional Fluid Dynamics, CFD)方法计算效率低的问题,讨论了方法中粒子初始间距选取对于晃动力和晃动力矩计算精度的影响,在不降低计算精度的前提下通过加大粒子初始间距显著提高了计算效率,使得将其嵌入控制系统闭环仿真成为可能.最后,通过与传统CFD求解器计算结果的对比验证了所提出算法的有效性. 展开更多
关键词 液体晃动 动量定理和动量矩定理 光滑粒子流体动力 晃动作用力及力矩
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高速碰撞SPH方法模拟中的初始光滑长度和粒子间距 被引量:16
11
作者 徐金中 汤文辉 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期548-552,共5页
采用光滑粒子流体动力学方法对高速碰撞问题作数值模拟,分析初始光滑长度和非一致粒子间距对计算结果的影响,提出修正光滑长度法,并引入XSPH速度纠错公式.数值结果表明,初始光滑长度越大,弹丸的刚性越小,h0的合理取值范围应为d0<h0≤... 采用光滑粒子流体动力学方法对高速碰撞问题作数值模拟,分析初始光滑长度和非一致粒子间距对计算结果的影响,提出修正光滑长度法,并引入XSPH速度纠错公式.数值结果表明,初始光滑长度越大,弹丸的刚性越小,h0的合理取值范围应为d0<h0≤1.5d0;粒子间距越小,材料的刚性越小.非一致粒子间距和均匀粒子分布的计算结果吻合的较好. 展开更多
关键词 高速碰撞 光滑粒子流体动力 粒子间距 数值模拟
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光滑粒子流体动力学二阶算法精度研究 被引量:15
12
作者 郑兴 段文洋 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期821-827,共7页
光滑粒子流体动力学(SPH)由于无需网格生成和拉格朗日特性,对求解带有自由表面和大变形的力学问题有优势。但是该方法存在计算精度不高,计算效率较低等缺点。为此重点对SPH方法的精度提高进行研究。介绍了传统算法的基本公式,根据误差... 光滑粒子流体动力学(SPH)由于无需网格生成和拉格朗日特性,对求解带有自由表面和大变形的力学问题有优势。但是该方法存在计算精度不高,计算效率较低等缺点。为此重点对SPH方法的精度提高进行研究。介绍了传统算法的基本公式,根据误差分析指出该算法精度不高的原因,提出了SPH二阶精度算法。通过精度验证分析,证明了该方法的精度的确能够达到二阶。通过二维计算实例,给出传统方法和二阶方法在粒子均匀分布和非均匀分布时函数值以及函数的一、二阶导数的误差分布,证明二阶算法能够克服传统算法的一些缺点,且计算精度有较大提高。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力 二阶算法 精度分析 无网格方法
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基于FEM-SPH耦合法的弹丸侵彻钢纤维混凝土数值模拟 被引量:17
13
作者 纪冲 龙源 方向 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期69-74,共6页
针对有限元法(FEM)处理超大变形问题时所存在的困难,基于有限元与光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics:SPH)的耦合方法模拟了弹丸对钢纤维混凝土的侵彻破坏过程。其中弹丸作为刚体处理并划分成Lagrange标准有限元网格,... 针对有限元法(FEM)处理超大变形问题时所存在的困难,基于有限元与光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics:SPH)的耦合方法模拟了弹丸对钢纤维混凝土的侵彻破坏过程。其中弹丸作为刚体处理并划分成Lagrange标准有限元网格,而靶体中心部分划分成光滑粒子并经历大应变、高应变率和高压作用。为了描述钢纤维混凝土的非线性变形及断裂特性,在计算中引入了Holmquist-Johnson-Cook累积损伤材料模型。数值模拟结果形象再现了弹丸冲击作用下靶体材料破碎、飞溅成坑的物理过程,尤其靶表面碎片飞散的模拟情况与高速摄影照片符合较好,并且侵彻深度计算结果与实验数据具有较好的一致性,FEM-SPH耦合方法显示出了模拟侵彻问题的有效性。研究表明钢纤维能明显增强混凝土基体的抗侵彻性能,且随纤维含量的提高增强效果更佳。 展开更多
关键词 钢纤维混凝土 侵彻 光滑粒子流体动力 数值模拟
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固体介质中SPH方法的拉伸不稳定性问题研究进展 被引量:16
14
作者 傅学金 强洪夫 杨月诚 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期375-388,共14页
光滑粒子流体动力学法(smoothed particle hydrodynamics,SPH)是一种基于核估计的无网格Lagrange数值方法.它用粒子方程离散流体动力学的连续方程,既可以处理有限元难于处理的大变形和严重扭曲问题,又可以处理有限差分法不易处理的自由... 光滑粒子流体动力学法(smoothed particle hydrodynamics,SPH)是一种基于核估计的无网格Lagrange数值方法.它用粒子方程离散流体动力学的连续方程,既可以处理有限元难于处理的大变形和严重扭曲问题,又可以处理有限差分法不易处理的自由边界和材料界面的问题,在固体力学中的冲击、爆炸和裂纹模拟中具有广阔的发展前景.但是,该算法的拉伸不稳定性(tensile instability)问题是它在固体力学领域中应用的最大障碍.对SPH稳定性分析表明,算法不稳定性的条件仅与应力状态和核函数的2阶导数有关.目前,应力点法(stress points)、Lagrange核函数法、人工应力法(artificial stress)、修正光滑粒子法(corrective smoothed particle method,CSPM)和守恒光滑法(conservative smoothing)以及其他一些方法成功地改善了SPH的拉伸不稳定性,但是每一种方法都不能彻底解决SPH的拉伸不稳定性问题.本文介绍了SPH法的方程和Von Neumann稳定性分析的思想,以及国内外在这几个方面的研究成果及其最新进展,同时指出目前研究中存在的问题和研究的方向. 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力 核估计 稳定性分析
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典型前缘结构抗鸟撞性能改进研究 被引量:16
15
作者 陈园方 李玉龙 +1 位作者 刘军 刘元镛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1781-1787,共7页
针对某典型前缘结构,研究了使用纤维金属层板(Fibre Metal Laminates,FMLs)蒙皮进行抗鸟撞设计的可行性。以显式动态冲击分析程序PAM-CRASH为平台,结合由鸟撞平板试验结果验证的鸟体本构模型参数,建立了鸟撞前缘结构数值模型。通过计算... 针对某典型前缘结构,研究了使用纤维金属层板(Fibre Metal Laminates,FMLs)蒙皮进行抗鸟撞设计的可行性。以显式动态冲击分析程序PAM-CRASH为平台,结合由鸟撞平板试验结果验证的鸟体本构模型参数,建立了鸟撞前缘结构数值模型。通过计算研究了使用不同蒙皮(铝合金、FMLs)的前缘结构在鸟撞作用下的变形破坏模式及吸能效果。结果表明:采用适当铺层的FMLs蒙皮可以有效地提高前缘结构的抗鸟撞性能。研究结论对飞机结构的抗鸟撞研究具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 鸟撞 纤维金属层板 蒙皮 光滑粒子流体动力 PAM—CRASH
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用SPH和有限元方法研究鸟撞飞机风挡问题 被引量:15
16
作者 贾建东 李志强 +2 位作者 杨建林 赵隆茂 姚小虎 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期136-142,共7页
鸟与飞行中的飞机相撞是飞机结构损坏的重要因素,严重时会引发机毁人亡的灾难性事故。对高速低空飞行的军用飞机而言,风挡部分抗鸟撞的研究对保证飞行安全尤其重要。基于飞机圆弧风挡受鸟体撞击的实验观察,建立了国产某型军用飞机圆弧... 鸟与飞行中的飞机相撞是飞机结构损坏的重要因素,严重时会引发机毁人亡的灾难性事故。对高速低空飞行的军用飞机而言,风挡部分抗鸟撞的研究对保证飞行安全尤其重要。基于飞机圆弧风挡受鸟体撞击的实验观察,建立了国产某型军用飞机圆弧风挡及鸟体的计算模型,采用LS-DYNA3D中有限元和光滑粒子流体动力学(SPH)耦合的数值分析方法,对某飞机圆弧风挡受鸟体撞击的过程进行了数值模拟。计算结果得到了风挡结构的变形、位移和应变等几方面的数据,与实验结果基本吻合。同时,给出了500~650km/h速度范围内的撞击力和应力时程曲线、风挡发生破坏的临界撞速、圆弧风挡经受鸟体撞击时发生破坏的可能位置及其破坏方式。最后,与鸟体采用任意拉格朗日(ALE)和无网格伽辽金方法(EFG)进行了对比,验证了SPH方法在分析鸟撞问题中的优越性。研究结果为风挡的安全设计和研制新机型提供了有价值的数据。 展开更多
关键词 鸟撞 飞机风挡 光滑粒子流体动力 有限元方法
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基于SPH方法的射流撞击仿真 被引量:15
17
作者 强洪夫 刘虎 +1 位作者 陈福振 韩亚伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期424-429,共6页
为了研究液体推进剂的撞击雾化问题,采取光滑粒子流体动力学方法 (SPH)进行了射流撞击形成液膜过程的数值模拟。修正了基于连续表面力模型的表面张力算法,推导了考虑粘性与表面张力作用的SPH形式的控制方程,对撞击雾化模型进行了合理简... 为了研究液体推进剂的撞击雾化问题,采取光滑粒子流体动力学方法 (SPH)进行了射流撞击形成液膜过程的数值模拟。修正了基于连续表面力模型的表面张力算法,推导了考虑粘性与表面张力作用的SPH形式的控制方程,对撞击雾化模型进行了合理简化,采用水作为推进剂模拟液。得到了不同撞击速度、角度下的液膜图像及液膜的形成过程图像。证明了SPH方法适于解决存在自由表面及大变形的射流撞击问题。 展开更多
关键词 液体火箭推进剂 光滑粒子流体动力 射流撞击 液膜 仿真
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基于完全变光滑长度SPH方法的高能炸药爆轰过程数值试验 被引量:12
18
作者 强洪夫 王坤鹏 高巍然 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期27-31,共5页
传统的网格方法在模拟高能炸药(HE)爆炸问题时常会出现网格扭曲等问题,光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics)方法是一种无网格纯Lagrangian粒子方法,非常适合求解这类问题。本文应用作者提出的完全变光滑长度SPH方法,... 传统的网格方法在模拟高能炸药(HE)爆炸问题时常会出现网格扭曲等问题,光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics)方法是一种无网格纯Lagrangian粒子方法,非常适合求解这类问题。本文应用作者提出的完全变光滑长度SPH方法,修正了传统SPH法中由于变光滑长度效应所造成的计算误差,其在模拟密度等物理参量变化梯度剧烈的问题时比传统SPH法具有更高精度和稳定性;针对一维TNT板条爆轰过程和三维TNT聚能装药的爆轰过程两个算例进行了数值试验,并与已有的传统SPH法数值模拟结果及理论解进行了对比。结果表明,算例一说明该方法较传统SPH法在模拟此类问题时具有更高精度,比传统方法计算的CJ参数更接近理论值,验证了该方法在爆轰过程模拟的有效性;算例二说明该方法成功地进行了三维TNT聚能装药的爆轰过程数值试验,获得了爆轰产物气流的传播特性和喷射规律并符合爆炸理论。 展开更多
关键词 爆炸力 光滑粒子流体动力 光滑长度 聚能装药
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修正表面张力算法的SPH方法及其实现 被引量:14
19
作者 强洪夫 陈福振 高巍然 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期375-384,共10页
在Morris提出的表面张力SPH方法基础上,通过引入CSPM方法对边界法向的计算和曲率的计算进行修正,得到表面张力修正方程组;通过半圆形算例测试方法和Morris方法在边界定位、法向计算和曲率计算等影响表面张力关键因素的求解精度,研究曲... 在Morris提出的表面张力SPH方法基础上,通过引入CSPM方法对边界法向的计算和曲率的计算进行修正,得到表面张力修正方程组;通过半圆形算例测试方法和Morris方法在边界定位、法向计算和曲率计算等影响表面张力关键因素的求解精度,研究曲率计算中应采用的光滑长度值.模拟初始方形液滴在表面张力作用下的自然变化过程,并与Morris方法及VOF有限体积法进行对比,表明方法精度较高,稳定性较好.最后,模拟水溶液中两个油滴的互溶过程. 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力 表面张力算法 CSPM方法 CSF方法 曲率
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基于SPH的土质边坡稳定性及失稳后大变形数值模拟 被引量:13
20
作者 唐宇峰 施富强 廖学燕 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期280-286,共7页
本文采用光滑粒子流体动力学(SPH)法对土质边坡稳定性及其失稳后的大变形进行数值模拟研究。该方法既可以分析边坡的稳定性系数和潜在滑移面,又可以对土质边坡失稳后的大变形过程进行模拟,从而弥补了传统数值模拟分析方法的不足,为土质... 本文采用光滑粒子流体动力学(SPH)法对土质边坡稳定性及其失稳后的大变形进行数值模拟研究。该方法既可以分析边坡的稳定性系数和潜在滑移面,又可以对土质边坡失稳后的大变形过程进行模拟,从而弥补了传统数值模拟分析方法的不足,为土质边坡稳定性及失稳后滑坡大变形分析提供了一种新的方法。首先,采用Fortran语言编写了模拟土质边坡稳定性及失稳后滑坡大变形分析的SPH程序;其次,采用一个经典算例,验证了本文程序和方法在进行边坡稳定性分析时的准确性;最后,为验证该法模拟黏性土质边坡滑坡大变形的准确性,笔者自行设计了一组黏性土体滑坡大变形物理实验并与SPH模拟结果进行了对比。研究成果表明,基于弹塑性本构模型及D-P屈服准则的SPH方法可以较准确的模拟稳定性系数及潜在滑移面,并且可以较准确地模拟失稳后的滑坡大变形发展过程,弥补了目前数值模拟方法的不足,是一种值得推广的新型稳定性及滑坡大变形分析方法。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力 稳定性分析 D-P屈服准则 强度折减法 滑坡大变形
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