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题名透射边界高频失稳机理及其消除方法——SH波动
被引量：14
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作者
谢志南
廖振鹏
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机构
中国地震局工程力学研究所
哈尔滨工程大学船舶学院
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第4期745-752,共8页
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基金
国家自然科学基金(51108431
51078337)
中国地震局优秀团队研究基金资助项目~~
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文摘
用有限元法求解近场波动问题,须选取人工边界条件以实现对无限域稳定、高效的数值模拟.该文探讨了SH波导有限元数值模拟中透射边界引发的高频失稳问题.从离散模型出发,分析了内节点与人工边界节点运动方程频散曲线之间的匹配关系,揭示了高频失稳的一种机理,即二者相互耦合所得计算方案支持自发从人工边界向计算区域内行进的高频波动.提出通过调整内节点运动方程以改变这一匹配关系,从而消除失稳的措施.理论分析与数值结果表明该措施能有效地消除高频振荡失稳.
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关键词
人工边界条件
数值失稳
波动
有限元
频散曲线
群速度
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Keywords
absorbing boundary condition, numerical instability, wave motion, finite element, dispersioncurve, group velocity
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分类号
P315
[天文地球—地震学]
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题名WENO型有限体积格式高超声速数值激波稳定性分析
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作者
任伟杰
谢文佳
张烨
于航
李桦
田正雨
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机构
国防科技大学空天科学学院
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出处
《气动研究与试验》
2024年第1期59-73,共15页
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文摘
高阶格式在提高计算精度、刻画流动细节等方面具有巨大优势,然而在模拟多维强激波时,高阶格式通常会产生激波失稳问题,制约了其在超声速/高超声速流动模拟中的应用。本文针对加权基本无振荡格式(WENO)型有限体积格式,建立了矩阵稳定性分析方法,为定量分析高阶格式捕捉强激波的稳定性提供了有效工具。利用矩阵稳定性分析方法,对三阶WENO型有限体积格式的激波失稳问题进行定量研究。结果表明,与一阶格式相比,三阶格式面临更严峻的激波失稳问题。在空间三阶精度下,解算器的性质与激波强度是影响数值格式激波稳定性的重要因素。此外,对数值激波失稳的空间位置进行了研究,发现激波失稳源于数值激波结构内部,因此激波结构内部的中间状态是影响格式捕捉强激波稳定性的关键因素。本文为分析三阶WENO型有限体积格式的激波失稳问题提供了有效方法,并对三阶格式数值激波失稳问题的内在机理进行研究,为更深入地理解高阶格式激波失稳问题的内在机理,发展强稳定的高阶格式奠定了基础。
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关键词
有限体积方法
三阶WENO
高超声速
数值激波失稳
矩阵稳定性分析
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Keywords
finite-volume method
Third-order WENO
hypersonic
shock instability
matrix stability analysis
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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