Godunov SPH 方法的推广 II：在弹性动力学中的应用
计算物理
2017-02-01 v3 地球与行星天体物理
天体物理仪器与方法
摘要
Godunov 光滑粒子流体动力学（Godunov SPH）方法是一种利用黎曼求解器并实现空间二阶精度的计算流体动力学方法。在本文中，我们通过引入表示剪切变形或各向异性压缩应力的偏应力张量，将 Godunov SPH 方法推广到弹性动力学。与原始 Godunov SPH 方法的公式化类似，我们对运动方程、能量方程以及偏应力张量的时间演化方程进行公式化，使得最终得到的离散系统在空间上达到二阶精度。标准 SPH 方法往往容易遭受拉伸不稳定性，导致粒子非物理聚集，尤其是在拉伸主导的区域。我们发现，即使在弹性动力学情况下，通过为 Godunov SPH 方法的运动方程中的密度分布选择合适的插值，也可以抑制拉伸不稳定性。我们进行了若干弹性动力学测试计算，并展示了本方法的精度和通用性。
引用
@article{arxiv.1605.07706,
title = {An Extension of Godunov SPH II: Application to Elastic Dynamics},
author = {Keisuke Sugiura and Shu-ichiro Inutsuka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.07706},
year = {2017}
}
备注
LaTeX file in elsarticle style, 52 pages, 15 figures, accepted to JCP