Godunov SPH的扩展：在负压力介质中的应用
天体物理仪器与方法
2016-02-17 v2 地球与行星天体物理
摘要
利用黎曼求解器对光滑粒子流体动力学(SPH)方法进行修正称为 Godunov SPH。我们进一步将 Godunov SPH 扩展到对具有负压力的介质的描述。在某些情况下，SPH 方法表现出一种导致粒子聚集的非物理不稳定性。这种不稳定性称为拉伸不稳定性。当使用非常大数量的邻居粒子且核函数具有特定形状时，拉伸不稳定性出现在常规流体的正压区域中，并且在拉伸弹性体出现的负压力区域中显著。我们必须抑制 SPH 中的拉伸不稳定性以计算弹性体。在本研究中，我们开发了一种通过扩展 Godunov SPH 方法并对扩展方法的运动方程进行线性稳定性分析来消除拉伸不稳定性的新技术。我们发现，通过在 Godunov SPH 方法的运动方程中选择适当的插值阶数可以抑制拉伸不稳定性。我们还推导了针对弹性体简单状态方程的黎曼求解器的解析解，并构建了允许负压力的状态方程的 Godunov SPH 方法。
引用
@article{arxiv.1505.05230,
title = {An Extension of Godunov SPH: Application to Negative Pressure Media},
author = {Keisuke Sugiura and Shu-ichiro Inutsuka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.05230},
year = {2016}
}
备注
LaTeX file in elsarticle style, 40 pages, 25 figures, accepted to Journal of Computational Physics