階平流
一階平流計(jì)算簡單,計(jì)算效率高,但隨著時(shí)間的推移往往會(huì)擴(kuò)散陡峭的梯度,特別是在瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析或其他需要相當(dāng)頻繁的自適應(yīng)網(wǎng)格的問題中。因此,這種技術(shù)應(yīng)該被用來作為一個(gè)計(jì)算效率高的替代準(zhǔn)靜態(tài)模擬,不需要頻繁的自適應(yīng)網(wǎng)格。
圖3說明了一維網(wǎng)格的一部分的一階方法。通過首先假定每個(gè)舊元素的變量的恒定值,將元素變量o從舊網(wǎng)格重新映射到新網(wǎng)格。然后將這些值集成到每個(gè)新元素上。變量的新值通過將每個(gè)積分的值除以新元素體積來得到。
輸入文件用法:
使用以下選項(xiàng)指定應(yīng)使用一階平流方法來重新映射元素變量:
自適應(yīng)網(wǎng)格控制,名稱=名稱,平流=一階
ABAQUS/CAE用法:步驟模塊:其他->ALE自適應(yīng)網(wǎng)格控件->創(chuàng)建:名稱:名稱,切換到第一順序
動(dòng)量平流
在一個(gè)新的網(wǎng)格上,首先通過對(duì)流動(dòng)量計(jì)算節(jié)點(diǎn)速度,然后利用新網(wǎng)格上的質(zhì)量分布計(jì)算速度場。平流動(dòng)量直接保證了在重映射過程中動(dòng)量在自適應(yīng)網(wǎng)格域中得到適當(dāng)?shù)氖睾?。有兩種方法可用于平流動(dòng)量:默認(rèn)元素中心投影法和半指數(shù)移動(dòng)法(Benson,1992)。這兩種方法都適用于所有自適應(yīng)網(wǎng)格應(yīng)用。
單元中心投影法
元素中心投影法是用于平流動(dòng)量和需要最少的數(shù)值運(yùn)算的默認(rèn)方法。首先根據(jù)單元節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量和速度計(jì)算原網(wǎng)格的單元?jiǎng)恿?。然后,通過相同的一階或二階算法將單元?jiǎng)恿繌呐f網(wǎng)格推進(jìn)到新網(wǎng)格。最后,在新網(wǎng)格上的單元?jiǎng)恿渴褂猛队敖M裝在節(jié)點(diǎn)。元素中心投影法只需要兩個(gè)或三個(gè)額外的變量在二維或三維的平流,分別。
輸入文件用法:
使用以下選項(xiàng)來請(qǐng)求計(jì)算效率最高的動(dòng)量平流方法:
*自適應(yīng)網(wǎng)格控件,名稱=名稱,動(dòng)量平流=元素中心投影
使用方法:步驟模塊:其他-》ALE自適應(yīng)網(wǎng)格控制-》創(chuàng)建:名稱:名稱,動(dòng)量平流:元素中心投影
半指數(shù)移位法
半折射率偏移法比單元中心投影法計(jì)算量大,但對(duì)某些問題而言,半折射率偏移法的波頻散較小。該方法首先將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)量變量從單元周圍的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到單元中心。然后,將移動(dòng)的動(dòng)量變量從舊的網(wǎng)格推進(jìn)到新的網(wǎng)格,并使用相同的一階或二階算法對(duì)單元變量進(jìn)行平移,從而在新元素的中心提供動(dòng)量變量。最后,在新網(wǎng)格中的元素中心的動(dòng)量變量被移回節(jié)點(diǎn)。半指數(shù)平移法在二維和三維分別需要8個(gè)或24個(gè)額外變量的平流,可以顯著增加每個(gè)平流掃描的代價(jià)。
輸入文件用法:
使用以下選項(xiàng)指定應(yīng)將半指數(shù)移位方法用于動(dòng)量平流:
自適應(yīng)網(wǎng)格控制,名稱=名稱,動(dòng)量平流=半指數(shù)偏移
Abaqus/CAE用法:步進(jìn)模塊:其他->ALE自適應(yīng)網(wǎng)格控件->創(chuàng)建:名稱:名稱,動(dòng)量平流:半指數(shù)偏移
參考資料
lBenson, D.J.,“交錯(cuò)網(wǎng)格上的動(dòng)量平流”,“計(jì)算物理學(xué)雜志”,第100卷,第143至162頁,1992年。
l范里爾“走向終極保守差分方案I。理想可壓縮流的上游中心有限差分格式,計(jì)算物理學(xué)雜志,第23卷,263-275頁,1977年。
l范里爾“走向終極保守差分格式I。數(shù)值對(duì)流的一種新方法,”計(jì)算物理學(xué)雜志,第23卷,第276-299頁,1977年。
溫馨提示:
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