一种稳健的可压缩 APIC/FLIP 粒子网格方法：考虑保守重抽样与自适应 APIC/PIC 混合
流体动力学
2026-03-05 v1 星系天体物理
摘要
由于移动 discontinuities、单元越越噪声以及在强变形下积分退化，模型化带有冲击波和涡旋主导动力学的无粘性可压缩流仍然具有挑战性。我们在 FLIP/APIC 框架中引入感知涡旋的人工黏性后，发现一种长期 RTI 失效模式：尖峰头部的粒子耗尽导致积分和粒子-网格耦合下降，产生非物理的、类似空洞的凹陷。标准缓解措施（如 CPDI lite 和子单元抖动种子）虽能减少但无法消除此类伪影。因此，我们引入两种采样感知的控制机制：(i) 保守分裂重抽样，在精确守恒质量、动量和内能的前提下补充耗尽的单元；(ii) 当局部支撑不足时使用的软开关，以衰减仅含有的 APIC 仿射项。对 Sod 冲击管和单/多模 RTI 进行测试表明，该方法在长期 RTI 中消除尖峰头部空洞，同时保持涡旋卷起，匹配参考欧拉增长指标。
引用
@article{arxiv.2603.03860,
title = {A Robust Compressible APIC/FLIP Particle Grid Method with Conservative Resampling and Adaptive APIC/PIC Blending},
author = {Jiansheng Yao and Yingkui Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.03860},
year = {2026}
}