光滑粒子流体动力学中生成均匀粒子分布的粒子弛豫方法分析
数值分析
2024-03-04 v1 数值分析
计算物理
摘要
我们为光滑粒子流体动力学 (SPH) 的均匀粒子生成建立了粒子弛豫方法的理论框架。这是通过将粒子弛豫重构为一个优化问题来实现的。目标函数是离散粒子基体积分数与平滑解析体积分数之间的积分差。分析表明，域内部的粒子弛豫方法本质上等同于采用梯度下降法求解该优化问题，并且通过引入适当的边界项，我们可以将这种等价性推广到有界域。此外，每个周期性粒子分布都具有空间均匀的粒子体积，称为特征体积。弛豫后的粒子分布具有最大的特征体积，而核截断半径决定了该体积。这一见解使我们能够通过为给定核函数选择目标核截断半径来控制弛豫后的粒子分布。
引用
@article{arxiv.2403.00623,
title = {Analysis of the particle relaxation method for generating uniform particle distributions in smoothed particle hydrodynamics},
author = {Yu Fan and Xiaoliang Li and Shuoguo Zhang and Xiangyu Hu and Nikolaus A. Adams},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.00623},
year = {2024}
}