2009年无网格SPH法中守恒光滑法修正提升计算精度

无网格SPH法中守恒光滑法的修正（2009年）是一篇发表于《北京航空航天大学学报》的研究论文，由龙丽平、张建宇和赵丽滨共同撰写。论文针对传统Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)方法中遇到的稳定性问题，提出了保守光滑法（Conservative Smoothing Approach, CSA）作为解决方案。SPH方法在处理流体动力学问题时，虽然因其局部性和非结构化网格的优点而被广泛应用，但原始的CSA未能保证系统在每个时间步长内的总物理量（如质量、动量和能量）严格守恒，而是表现出在理论值附近波动，影响了计算结果的精度。 研究者发现，这主要是由于CSA在平滑各个粒子的物理量时可能存在过度光滑的问题，导致数值误差积累。因此，他们提出了一个修正公式，对SPH控制方程中每个粒子的物理量进行CSA处理后，再通过加权平均的方式将改变量传递给邻近粒子。这种方法旨在平衡光滑效果和守恒性，确保在每个时间步长上，系统的总物理量能够精确保持恒定。 修正公式的设计不仅解决了守恒性问题，还通过减少对粒子物理量的过度平滑，提高了计算的精度。作者通过理论推导和实际算例展示了这一修正方法的有效性。该研究的关键词包括守恒光滑法、光滑粒子水动力法和稳定性，其在学术领域被归类为0347.2，并获得了文献标识码A和文章编号1001-5965(2009)11-1335-04。 这篇论文对于改进SPH方法在实际应用中的性能具有重要意义，它不仅提升了数值模拟的精度，也为其他领域采用类似技术提供了有价值的经验和指导。通过阅读这篇论文，读者可以深入理解如何在无网格SPH计算中实现更严格的守恒性，以及如何优化光滑处理以提高计算效率。