基于SPH与FEM的结构入水分析方法

作者：李上明

来源：计算机辅助工程, 2018, 27(Z1): 7-56.

DOI：10.13340/j.cae.2018.05.002

• 入水
• 流固耦合
• SPH
• SPH-FEM耦合

建立基于光滑粒子动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)、有限元法(finite element method,FEM)和无反射边界耦合的结构入水分析方法,将无限水域利用无反射边界条件截断成有限水域,将有限水域分为流体变形大的SPH区域、流体变形小的FEM区域和声学流体FEM区域,结构用FEM离散。采用通用接触算法模拟SPH与FEM的耦合,采用声固耦合方法处理FEM区域之间的耦合,建立流固耦合的SPH-FEM分析方法。该方法结合SPH模拟大变形的优点和FEM的高效性,可实现含自由液面变形、液体飞溅和无限水域等特点的流固耦合问题的模拟,为结构入水分析缩小离散区域、降低自由度和SPH粒子数等提供一种有效的分析方法。

• 单位
  中国工程物理研究院总体工程研究所