使用粒子方法基于速度约束的不可压缩流体与刚体强耦合模拟
流体动力学
2023-03-01 v1
摘要
本文提出了一种新的粒子方法，用于计算强耦合的不可压缩流体与刚体。该方法采用基于速度的公式，并利用线性互补问题处理不可压缩性约束。由于不可压缩性、刚体间接触以及不可压缩流体与刚体相互作用的所有约束在数学上兼容，该方法实现了强耦合模拟，其中刚体的形状也由粒子表示。本文提出了基于速度约束的抽象概念，该概念推广了不可压缩性约束和刚体间接触的公式，并提供了一种实现强耦合模拟的通用方法。通过几个数值算例验证了该方法，包括不可压缩流体的刚体计算、静水压力、溃坝计算和圆形 parch 计算，不可压缩流体与刚体相互作用的浮力和跷跷板计算，以及用于评估整体行为和稳定性的复杂场景计算。
引用
@article{arxiv.2302.14245,
title = {Strongly coupled simulation of incompressible fluid and rigid bodies with velocity-based constraints using particle method},
author = {Shugo Miyamoto and Seiichi Koshizuka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14245},
year = {2023}
}