基于网格局部重连技术的相容ALE方法
结题报告
批准号:
11871113
项目类别:
面上项目
资助金额:
52.0 万元
负责人:
闫伟
学科分类:
A0504.微分方程数值解
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
倪国喜、任健、徐喜华、彭峻、肖敏、牛霄
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中文摘要
在武器物理、惯性约束聚变(ICF)、天体物理等国防和前沿科学工程领域的物理问题经常遇到多种物质强相互作用导致的物质界面大变形。ALE方法是模拟多介质大变形流体力学问题常用的数值方法之一。现有ALE方法存在以下缺陷:1)网格节点速度和数值通量不相容,导致网格非物理扭曲,数值激波不稳定等现象;2)基于拓扑不变的网格重分方法难以处理界面大变形问题;3)守恒重映需要新旧网格单元求交,难以推广到高精度。本项目主要研究基于网格局部重连技术的相容ALE方法,克服上述缺陷:1)节点速度和数值通量相容的ALE方法;2)基于非结构网格局部重连技术的重分方法;3)无需单元求交的高精度守恒重映方法。
英文摘要
Large deformations of fluid interfaces due to the strong interactions between different materials often appear in a variety of science and engineering problems, such as weapon physics, ICF, astrophysics. ALE is one of the most popular numerical methods for simulation of multimaterial fluid dynamics with large deformations. But existing ALE methods have several shortcomings. 1) Mesh velocities are not compatible with numerical fluxes. This leads to non-physical mesh distortions, numerical shock instabilities and other numerical errors. 2) Topology-invariant mesh rezoning can not be used for large deformation problems. 3) Computation of intersections of mesh cells are necessary for conservative remapping. In this project, we will mainly study compatible ALE methods based on mesh reconnections: 1) Compatible ALE method in which velocity of mesh is compatible with numerical fluxes; 2) Rezoning algorithms based on unstructured mesh reconnections; 3) Remapping algorithms without computation of intersections between the cells of old mesh and the cells of new mesh.
本项目针对武器物理、ICF以及天体物理中的多介质大变形问题,开展了基于网格局部重连技术的ALE计算方法研究。主要内容有:1.二维和轴对称二维相容ALE算法;2.轴对称问题的高精度数值方法;3.非结构三角形网格的质量准则;4. 保持物质界面的局部重连算法和物理量重映算法;5. 编制相应计算程序并进行了数值验证。
期刊论文列表
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专利列表
a cell-centered ale method with hllc-2d riemann solver in 2d cylindrical geometry
二维圆柱几何中使用 hllc-2d 黎曼求解器的以细胞为中心的 ale 方法
DOI:10.4208/jcm.2005-m2019-0173
发表时间:2021-06
期刊:J. Comp. Math.
影响因子:--
作者:Ren Jian;shen zhijun;yan wei;yuan guangwei
通讯作者:yuan guangwei
A Fourier transformation based UGKS for Vlasov-Poisson equations in cylindrical coordinates (r, θ)
基于傅里叶变换的 UGKS,适用于柱坐标 (r, θ) 中的 Vlasov-Poisson 方程
DOI:--
发表时间:--
期刊:Computers and Fluids
影响因子:2.8
作者:Anchun Ni;Yi Wang;Yibing Chen
通讯作者:Yibing Chen
DOI:10.1016/j.apnum.2022.11.021
发表时间:2022-11
期刊:Applied Numerical Mathematics
影响因子:2.8
作者:Zhanga Jiexing;Wang Yi;Ni Guoxi
通讯作者:Ni Guoxi
DOI:10.1063/5.0054450
发表时间:2021-11
期刊:Journal of Mathematical Physics
影响因子:1.3
作者:Xiangdi Huang;Wei Yan
通讯作者:Xiangdi Huang;Wei Yan
Nonconvex model for mixing noise with fractional-order regularization
用于混合噪声与分数阶正则化的非凸模型
DOI:10.3934/ipi.2022041
发表时间:2022
期刊:Inverse Problems and Imaging
影响因子:1.3
作者:Shaowen Yan;Guoxi Ni;Tieyong Zeng
通讯作者:Tieyong Zeng
高维可压缩流体力学中的一些问题
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