导读:本文包含了移动粒子半隐式法法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:移动粒子半隐式方法(MPS),流固相互作用(FSI),大涡模拟(LES),入水冲击
移动粒子半隐式法法论文文献综述
杨超,张怀新[1]（2019）在《基于大涡模拟改进的移动粒子半隐式法模拟平底结构的入水冲击及破坏问题（英文）》一文中研究指出移动粒子半隐式方法(MPS)在解决船舶入水冲击和结构大变形等不连续性问题上具有非常明显的优势。大涡模拟(LES)是近十多年来发展起来的研究湍流运动的一种重要手段,本文采用MPS-LES方法模拟平底结构入水冲击的流固耦合问题,并将该数值模拟的结果与实验结果做了对比分析。模拟研究了设置不同的肋板结构对平底结构冲击变形的影响。最后,根据该方法的粒子特性,模拟平底结构大变形破坏现象,为下一步模拟更加复杂的船体结构破坏问题做了理论探索。(本文来源于《船舶力学》期刊2019年09期）
张凯,孙中国,席光[2]（2019）在《移动粒子半隐式法核函数特征对压力求解稳定性的影响》一文中研究指出针对移动粒子半隐式法在求解特定问题时,压力求解可能会出现一定程度的波动,分析了移动粒子半隐式法中核函数曲线形状特征对压力求解稳定性的影响,构造了一种指数多项式型核函数。模拟了典型静压(静水压力问题)和动压(液体晃动问题)算例,并将模拟结果与理论解或实验值进行对比,研究结果表明:改进的核函数可有效抑制模拟过程中压力求解的振荡现象;核函数与对应粒子数密度比值曲线的形状特征可真实反映粒子间相互作用关系,在稳定性分析中起着至关重要的作用。当核函数是光滑单调递减非负函数且最大值为有限值、两粒子间距离与影响半径的比r/r_e在[0,1]区间时,曲线两端附近核函数数值变化平缓更有利于使粒子保持合理距离,压力求解更加稳定;在r/r_e为0.8的附近,核函数值过小时会影响系统的动力学性能。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2019年09期）
杨超,张怀新[3]（2018）在《移动粒子半隐式法模拟入水冲击流固耦合问题》一文中研究指出利用传统的基于网格信息的方法处理大变形自由表面、液面破损、弹性结构变形等问题时,网格会产生严重的扭曲变形,从而导致较大的计算误差甚至计算终止。移动粒子半隐式(MPS)法是一种无网格拉格朗日计算方法,摆脱了计算网格的约束,抛开了网格重构。在计算过程中不会发生网格变形过大或者网格畸变的问题,适用于处理流固耦合交界面等不连续问题.采用统一的MPS粒子将宏观流体和固体按一定的形式离散,解决统一坐标系的协调问题.在利用传统的网格数值方法计算流固耦合问题时,对流固耦合交界面的处理非常繁琐,而利用MPS法则不需要对流固耦合交界面做单独处理,简化了处理程序.运用MPS法对平底结构入水冲击问题进行流固耦合数值模拟。模拟和实验结果的对比表明MPS法可以很好地应用于冲击入水等不连续问题的数值计算.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2018年11期）
杨超[4]（2018）在《基于大涡模拟的移动粒子半隐式法研究流固耦合及冲击破坏问题》一文中研究指出流固耦合在许多实际工程领域中有着广泛的应用,如溃坝、液舱晃荡、入水冲击等。现有的流固耦合分析计算方法大多基于网格的计算方法。基于网格信息的方法用于处理大变形自由表面、液面破损、弹性结构大变形和结构损伤等问题时,网格会产生严重的扭曲变形,从而导致较大的计算误差甚至计算终止。移动粒子半隐式方法(MPS)就是将计算域用相互作用的Lagrange粒子来进行离散,该方法不受网格的约束,所以非常适合求解流固耦合计算中的大变形问题。MPS法早期研究的重点主要侧重于流体方面的计算,而对于流固耦合方面的研究较少。MPS法计算非线性大变形方面的优势已经逐渐引起科学界的广泛关注,目前采用MPS法计算流固耦合问题已经有了一些初步的研究。在实际工程中,液体自由表面通常是复杂的湍流。大涡模拟是研究湍流问题的一种非常重要的数值方法。本文将MPS法和大涡模拟进行耦合对湍流问题进行计算。本文在移动粒子半隐式法核函数连续性的基础上,采用统一的MPS粒子将宏观流体和固体按一定的形式离散,由于流体和固体采用同一种离散方法,非常好的解决了计算流固耦合问题时坐标系的协调问题。在此基础上,根据MPS法的特点采用了一种全新的流固耦合计算流程,该方法通过分别赋值的方式,对流体和固体粒子进行识别,采用这种计算方法不用对流固耦合交界面做单独处理,极大的简化了处理程序。针对MPS算法计算流固耦合问题时的压力振荡现象,采用了一种新的压力缓解方法,在原压力计算的泊松方程中加入了自由扩散条件的作用项,以此缓解压力的振荡性,并在计算完成后再进行面积-时间平均。从计算结果可以看出,该方法可以极大地减小压力振荡现象。由于MPS法粒子具有拉格朗日性,所以在计算流固耦合问题时常常会伴有固体被流体粒子穿越的状况出现,而这一现象会对造成数值计算结果不准确。本文针对该现象,编写了预防粒子穿越的修正程序,该程序在实际运算过程中发挥了非常好的效果。大多数无网格算法验证都优先选用溃坝模型,溃坝问题是一种比较典型的算例,模型较为简单,且具有一定的通用性和代表性,由于其在模拟计算过程中会产生较大的变形,所以非常适合无网格算法可行性的验证。本文利用MPS法求解大变形问题的优势,采用MPS法结合大涡模拟,通过设置弹性挡板对数值计算中最为典型的溃坝流固耦合问题做了模拟,对MPS法计算溃坝流固耦合问题数值结果的收敛性做了验证。对比发现MPS-LES-FSI的计算结果和实验结果非常的接近。液舱中设置弹性阻尼挡板是一种非常有效的减晃措施,液舱晃荡与弹性防晃结构的耦合减晃效应一直是船舶与海洋工程中的一个极为重要的课题。溃坝问题中弹性结构仅在水流冲击作用下发生变形,而液舱晃荡问题中,首先液舱和弹性挡板简谐横摇运动引起液体受迫晃荡,流体与结构耦合边界本身随时间运动,相对于溃坝问题的固定弹性档板,移动交界耦合面的液舱晃荡问题更为复杂。本文采用MPS-LES-FSI法对液舱晃荡的耦合减晃效应进行分析研究,计算结果表明MPS法的模拟结果均同实验结果保持着较高的一致性。研究表明,液舱内部设置挡板后会对液体产生明显的阻尼作用,减小液体舱壁的冲击压力,提高液舱结构的安全性。船舶在风浪中航行时,船体会与水面产生较大的砰击载荷,经常导致发生船体破坏事故。船舶入水砰击是一个非常复杂的瞬态过程,由于船舶入水冲击的非定常性、自由液面的非线性以及入水过程伴有喷溅等非连续现象的产生。而且入水砰击涉及大变形、高应变甚至破坏等难点问题,传统的数值方法模拟砰击入水的流固耦合问题时面临着非常大的难度。本文利用MPS法不受网格约束的优势,采用MPS法对弹性结构物在水流撞击作用下的流固耦合及结构破坏过程做了模拟计算,对不同参数影响下入水砰击的计算结果进行了综合地分析研究,并对数值模拟方法的可靠性做了验证。本文对盒式结构内部设置肋板以便减小结构变形提高平板的安全性,计算结果表明盒式结构物设置肋板后,对盒式结构物的入水冲击压力并无太大影响,但是可以明显减小结构变形,提高结构安全性。本文对流体和固体采用MPS粒子进行离散,将大涡模拟与MPS方法相结合,提出了一种新的MPS-LES-FSI无网格算法,同时通过大量的数值模拟,证明本方法计算流固耦合大变形问题具有较强的通用性和稳定性,并且利用该方法的无网格优势对结构破坏问题做了模拟计算。所以该方法可以作为流固耦合大变形分析的一种新的技术手段。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-09-01）
李晏,皮彪,王叶枫,刘林晶,陈辛波[5]（2018）在《基于移动粒子半隐式法的齿轮搅油损失分析与试验验证》一文中研究指出将移动粒子半隐式法应用于齿轮搅油损失分析,以研究齿轮传动中搅油损失的内在特性.以单齿斜齿轮为对象分析其在不同浸油深度、齿轮转速和齿轮宽度条件下的搅油损失情况.分析结果表明,齿轮转速对搅油损失的影响最大;浸油深度对搅油损失的影响也较为显着;齿轮宽度对搅油损失的影响则不太明显.根据仿真分析结果建立了单齿斜齿轮搅油损失数学模型.搭建试验台架,通过试验与仿真数据的比较,验证了移动粒子半隐式法在计算搅油损失方面的可行性和准确性,从而为齿轮传动搅油损失的进一步研究提供了一种新方法.(本文来源于《同济大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期）
朱影子,王红燕,熊进标[6]（2017）在《移动粒子半隐式法在燃料熔化的改进和运用》一文中研究指出在压水型核反应堆严重事故进程中,由于堆芯冷却剂的丧失,燃料元件会发生熔化,并堵塞燃料组件内子通道。为了给燃料棒熔化这种局部现象的研究提供模拟分析工具,改进了原始的半隐式移动粒子法(MPS)。MPS是一种拉格朗日粒子法,方便处理自由表面流动和大变形流固耦合问题。但是原始的MPS方法仅适用于水力学的计算。通过对其进行进一步的开发,在原始的程序中添加相应的数学物理模型来实现热量的传递,使其具备模拟熔化现象的功能。利用改进后的程序对燃料棒的熔化进行了初步模拟,基本再现了燃料元件熔化的过程。(本文来源于《第十五届全国反应堆热工流体学术会议暨中核核反应堆热工水力技术重点实验室学术年会论文集》期刊2017-09-24）
倪妮,孙中国,陈啸,席光[7]（2017）在《单液膜气泡聚并和连接过程的移动粒子半隐式法数值模拟》一文中研究指出为了研究单液膜气泡单层液膜包裹气体的特殊结构形式和内外壁面均受气液表面张力的特殊力学形式,在拉格朗日框架下采用无网格移动粒子半隐式法并基于表面自由能表面张力模型,建立了单液膜双气液界面表面张力模型,从而实现了单液膜气泡振荡变形过程中的复杂界面计算和捕捉。在此基础上对2个单液膜气泡的聚并和连接过程进行了模拟分析,获得了典型的流动现象和液膜变形特征与规律,发现减小表面张力系数或增大黏性系数均会减弱气泡变形过程中表面张力项的变形主导作用。为此,提出了凹点切线法用于计算连接型气泡的液膜夹角,明晰了连接型气泡的形状。计算结果可为工业消泡技术提供一定的理论依据。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2017年12期）
向浩,陈斌[8]（2015）在《移动粒子半隐式法压缩应力不稳定性的改进方案》一文中研究指出针对传统MPS方法的压缩应力不稳定现象,提出了改进方案。在五次样条核函数的基础上提出了一种新的五次双曲线核函数。根据应力不稳定性发生条件,该核函数的二阶导数在压缩应力区域非负,因此可有效消除压缩应力不稳定性。通过黏性液滴撞击平板这一典型的以压力应力为主的算例验证本文方法。(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16）
曹文瑾,孙中国,席光[9]（2014）在《移动粒子半隐式法流固耦合模型及自由浮体数值研究》一文中研究指出对流固耦合问题进行了系统的分类并在移动粒子半隐式法中建立了刚体与流体之间的单向及双向耦合模型。对二维溃坝问题和活塞式造波板的造波问题进行了数值模拟,结果与实验值或分析解符合得较好。对浮体在静水中的自由振荡问题进行了计算,浮体质心高度与理论值的最大偏差控制在0.5%以内,达到了工程计算的精度。在长板形自由浮体对正弦波浪的运动响应算例中,综合应用了单向和双向耦合模型,结果表明长度小于波长的浮体随波浪做正弦规律的起伏运动和摇摆运动,同时沿行波方向迂回前进,当浮体长度增加时,浮体运动幅度减小。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2014年08期）
余谦,张怀新[10]（2013）在《改进的移动粒子半隐式法模拟楔形体入水砰击》一文中研究指出移动粒子半隐式法(Moving-Particle Semi-Implicit Method,MPS)是一种新的基于拉格朗日(Lagrange)理念的无网格方法,适用于模拟自由液面的大变形和水流的喷射现象。用基于大涡模拟的改进MPS法首先模拟了矩形体的入水砰击,砰击压力的计算结果证明了这种方法的正确性,然后模拟了楔形体的匀速入水砰击,并与实验结果进行了对比,验证了大涡模拟改进MPS法在砰击问题中的适用性。(本文来源于《海洋工程》期刊2013年06期）
移动粒子半隐式法法论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对移动粒子半隐式法在求解特定问题时,压力求解可能会出现一定程度的波动,分析了移动粒子半隐式法中核函数曲线形状特征对压力求解稳定性的影响,构造了一种指数多项式型核函数。模拟了典型静压(静水压力问题)和动压(液体晃动问题)算例,并将模拟结果与理论解或实验值进行对比,研究结果表明:改进的核函数可有效抑制模拟过程中压力求解的振荡现象;核函数与对应粒子数密度比值曲线的形状特征可真实反映粒子间相互作用关系,在稳定性分析中起着至关重要的作用。当核函数是光滑单调递减非负函数且最大值为有限值、两粒子间距离与影响半径的比r/r_e在[0,1]区间时,曲线两端附近核函数数值变化平缓更有利于使粒子保持合理距离,压力求解更加稳定;在r/r_e为0.8的附近,核函数值过小时会影响系统的动力学性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
移动粒子半隐式法法论文参考文献
[1].杨超,张怀新.基于大涡模拟改进的移动粒子半隐式法模拟平底结构的入水冲击及破坏问题（英文）[J].船舶力学.2019
[2].张凯,孙中国,席光.移动粒子半隐式法核函数特征对压力求解稳定性的影响[J].西安交通大学学报.2019
[3].杨超,张怀新.移动粒子半隐式法模拟入水冲击流固耦合问题[J].浙江大学学报(工学版).2018
[4].杨超.基于大涡模拟的移动粒子半隐式法研究流固耦合及冲击破坏问题[D].上海交通大学.2018
[5].李晏,皮彪,王叶枫,刘林晶,陈辛波.基于移动粒子半隐式法的齿轮搅油损失分析与试验验证[J].同济大学学报(自然科学版).2018
[6].朱影子,王红燕,熊进标.移动粒子半隐式法在燃料熔化的改进和运用[C].第十五届全国反应堆热工流体学术会议暨中核核反应堆热工水力技术重点实验室学术年会论文集.2017
[7].倪妮,孙中国,陈啸,席光.单液膜气泡聚并和连接过程的移动粒子半隐式法数值模拟[J].西安交通大学学报.2017
[8].向浩,陈斌.移动粒子半隐式法压缩应力不稳定性的改进方案[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015
[9].曹文瑾,孙中国,席光.移动粒子半隐式法流固耦合模型及自由浮体数值研究[J].西安交通大学学报.2014
[10].余谦,张怀新.改进的移动粒子半隐式法模拟楔形体入水砰击[J].海洋工程.2013
标签：移动粒子半隐式方法(MPS); 流固相互作用(FSI); 大涡模拟(LES); 入水冲击;