3 简介
MPM是结合PIC和FLIP而发展的一种算法。MPM对Lagrangian mesh连通性没有要求。
和PIC/FLIP类似,MPM算法在背景Eularian网格的辅助下,隐式处理自碰撞和破碎。与传统的Lagrangian方法(例如FEM算固体)Eularian方法(流体)相比[……]
渺渺苍天,星光烁烁,美丽家园球外乡
MPM是结合PIC和FLIP而发展的一种算法。MPM对Lagrangian mesh连通性没有要求。
和PIC/FLIP类似,MPM算法在背景Eularian网格的辅助下,隐式处理自碰撞和破碎。与传统的Lagrangian方法(例如FEM算固体)Eularian方法(流体)相比[……]
本文提出一种流固耦合算法,能处理用三角面片表示的,无穷薄的固体。经典的流固耦合算法在三维格子上表示固体,但薄片没有内部区域,这就需要新方法。我们使用Robust ray casting来辅助插值,有限差分和渲染算法,使得液体不会穿过固体薄片。此外,我们提出了一种新方法,使得在enforc[……]
如果固体足够小,就可以忽略固体对流体的作用力,只考虑流体对固体的作用力。
固体受到的力分为两种:压力和粘性力。在固体非常小的时候,粘性力占主导,某点处的粘性力等于粘性张量乘以法向,总的受力就是:
这里S代表固体的体积,法向指向固体外部。由于是单向耦合,因此不在固体表面[……]
在初始时间[latex]t_0[/latex],在界面上放[latex]N_p[/latex]个粒子,用[latex]\mathbf{x}_p[/latex]表示粒子的位置。
显然,粒子跟着流场走,也就是:
由于是粒子,所以就是直接微分,没有什么物质导数之类的。
我们用有符号距[……]
根据文献[chen2008],使用Darcy-Brinkman-Forchheimer扩展模型描述孔隙流动的方程如下:
不可压方程:[latex]\nabla\cdot\vec{u}=0[/latex]
动量方程:[latex]\rho\frac{\partial \vec{u[……]
高速空气动力学的假设:
1)流体看做理想。因为惯性力/粘性力的量级是Re,高速气流雷诺数很大,可忽略粘性力。
2)视作绝热。携带热/传导热的量级是Re*Pr,其中Pr是普朗特数,量级为1,故可忽略传导热。
3)忽略重力。重力/惯性力的量级是Fr(弗劳德数),即V^2/Lg,高速空气动力学中V大L小,故可忽[……]
运动方程组:略
边界条件:固壁上满足粘性边界条件[latex]v_{\text{solid}}=v_{\text{fluid}}[/latex],自由面边界条件
粘性流体运动的一般性质:
a)有旋。原因是方程组中的粘性项可以写成[latex]\nu[……]
一维波动:[latex]Asink(x-ct)[/latex]
波长[latex]L=2\pi/k[/latex]
波数[latex]k=2\pi/L[/latex]
波数就是x前面的系数,代表[latex]2\pi[/latex]长度内有几个波。
对于一个固定点,相位每[l[……]
质量:[latex]M[/latex]
长度:[latex]L[/latex]
时间:[latex]T[/latex]
温度:[latex]K[/latex]
密度:质量除以体积,所以就是[latex]ML^{-3}[/latex]
速度:单位是[l[……]
“全拉格朗日”是:就去算一个个粒子,网格啥的一概没有。
“半拉格朗日”就“半”在,它每次用粒子方式Advect之后,就又回到了欧拉网格上。
具体地,第n+1步的A(i,j)等于第n步的A(x,y),其中(x,y)是(i,j)这个点在第[……]