弹性动力学格子 Boltzmann 方法中的 Dirichlet 与 Neumann 边界条件
计算工程、金融与科学
2024-08-20 v1
摘要
近来，Murthy 等人 [2017] 与 Escande 等人 [2020] 采用格子 Boltzmann 方法（LBM）来模拟各向同性固体的线弹性动力学行为。LBM 作为一种弹性动力学求解器颇具吸引力，因为它易于并行化，且适用于精细离散的动态连续介质模拟，从而能够高效地对波传播等瞬态现象进行建模。本工作提出了简单的局部边界规则，用以在弹性固体的 LBM 中近似 Dirichlet 与 Neumann 边界条件的行为。文中同时考虑了贴合格子与不贴合格子的弯曲边界几何。为验证，我们将 LBM 在静止裂纹突加载荷下所得结果与解析解进行比较。此外，我们以有限元（FEM）模拟为参照，研究了 LBM 在带圆孔板的瞬态拉伸载荷下的性能。
引用
@article{arxiv.2208.04088,
title = {Dirichlet and Neumann boundary conditions in a Lattice Boltzmann Method for Elastodynamics},
author = {Erik Faust and Alexander Schlüter and Henning Müller and Ralf Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.04088},
year = {2024}
}
备注
Submitted to Springer Computational Mechanics. 15 pages, 10 figures