SPH粒子發(fā)生器

平滑粒子流體動(dòng)力學(xué)分析使用與定義離散粒子相同的粒子發(fā)生器(PD3D，請(qǐng)參見粒子發(fā)生器。SPH型粒子發(fā)生器是在分析過程中自動(dòng)將SPH粒子引入流域的工具，在引入SPH流入邊界條件時(shí)需要使用。要定義SPH粒子生成器，還必須指定分析期間可以生成的最大粒子數(shù)。此外您必須定義與SPH顆粒發(fā)生器相關(guān)的入口表面。如果在模型中有一個(gè)用戶自定義的PC3D元素類，它必須與SPH粒子生成器關(guān)聯(lián)的元素類具有相同的材質(zhì)屬性。

入口表面可以被認(rèn)為是一個(gè)開口，通過它，顆粒流入流域。與PD3D粒子生成器類似，您必須為入口表面定義基于元素的表面。應(yīng)注意相對(duì)于入口處的正表面法線方向，因?yàn)槌跏剂Ｗ铀俣仍诖朔较?。與SPH粒子產(chǎn)生器關(guān)聯(lián)的所有入口曲面必須位于一個(gè)平面中(即，具有相同的曲面法線)。如果在模型中沒有用戶自定義的PC3D單元集，SPH顆粒均勻地產(chǎn)生在入口表面上，顆粒間的距離被定義為顆粒厚度的兩倍。如果在模型中設(shè)置了用戶自定義的PC3D元素，則根據(jù)用戶定義的SPH顆粒與入口表面相鄰的空間位置，在入口表面上生成SPH顆粒。在這種情況下，如果在距離入口表面兩倍顆粒厚度的距離內(nèi)沒有SPH顆粒，則顆粒代將無法進(jìn)行。還強(qiáng)烈建議使用用戶定義的SPH顆粒的統(tǒng)一尺寸。

輸入文件用法：

粒子發(fā)生器，名稱=發(fā)生器名稱，類型=PC3D，最大粒子數(shù)=數(shù)量

顆粒發(fā)生器入口，表面=入口表面名稱

SPH顆粒出口

SPH顆粒出口是一種工具，用于在分析過程中SPH顆粒流出流域時(shí)自動(dòng)將SPH顆粒從流域中移除。在引入SPH外流邊界條件時(shí)，需要用到它。您必須定義與SPH顆粒出口相關(guān)的出口表面。出口表面可以被認(rèn)為是一個(gè)開口，通過該開口，顆粒從流動(dòng)區(qū)域中流出。與SPH粒子出口關(guān)聯(lián)的所有出口曲面必須位于一個(gè)平面中(即，具有相同的曲面法線)。

輸入文件用法：

*顆粒出口，名稱=出口名稱，類型=表面，

表面=出口表面

初始條件

初始條件描述可用于顯式動(dòng)力分析的所有初始條件。與力學(xué)分析有關(guān)的初始條件可用于光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)分析。

邊界條件

邊界條件如邊界條件中所述定義。SPH粒子和拉格朗日表面之間的默認(rèn)相互作用是基于節(jié)點(diǎn)到表面的接觸。為了改進(jìn)流類問題的拉格朗日邊界附近的SPH解決方案，您可以明確地定義表面行為。

拉格朗日邊界附近SPH邊界行為的改進(jìn)

在SPH方法中，粒子通過平滑核函數(shù)與相鄰粒子相互作用。平滑核函數(shù)有一個(gè)有限的支持域。為了獲得準(zhǔn)確的SPH模擬結(jié)果，應(yīng)該有足夠的相鄰粒子(50-60)內(nèi)的平滑內(nèi)核的支持域。然而，在邊界附近需要特別考慮。當(dāng)粒子接近拉格朗日邊界時(shí)，光滑核(超越拉格朗日邊界)的支持域的一部分將不會(huì)被任何SPH粒子填充。因此，這些SPH粒子接近拉格朗日邊界的積分精度可能會(huì)受到負(fù)面影響。此外，接近邊界的解決方案的干擾可能最終導(dǎo)致不準(zhǔn)確的模擬結(jié)果的整個(gè)領(lǐng)域。

為了改善拉格朗日邊界附近的SPH解決方案，您可以指定基于鬼粒子方法(Colagrossi和Landrini，1977)的表面行為，并定義切向型SPH邊界行為。當(dāng)SPH粒子接近拉格朗日邊界面時(shí)，通過取相鄰邊界面的平均值形成一個(gè)虛擬平面;基于這個(gè)虛擬平面，鬼粒子被創(chuàng)建，以幫助提高積分精度。虛粒子的狀態(tài)(壓力、密度、速度等)是根據(jù)真實(shí)的物理粒子計(jì)算出來的。在改進(jìn)的邊界條件下，表面兩側(cè)的SPH粒子不相互作用。

輸入文件用法：

使用以下選項(xiàng)之一指定SPH表面行為：

*SPH表面行為，類型=自由滑移(默認(rèn))*SPH表面行為，類型=無滑移

溫馨提示：

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