刘瑛琦与郑金海：SPH自由表面流动新边界处理法提升模拟准确性

本文主要探讨了"SPH模拟自由表面流动的边界处理新方法"，由刘瑛琦、郑金海和龚霞两位作者合作完成，发表在《河海大学海岸及海洋工程研究所》和《上海航道勘察设计院》的研究报告中。SPH（滤波粒子水动力学）作为一种无网格、自适应的纯拉格朗日方法，被广泛用于自由表面流动的模拟。以往的研究主要集中在定性分析和模型探讨上，特别是在溃坝问题上的模拟，但缺乏充分的定量研究。 刘瑛琦等人提出的新边界处理方法针对SPH模拟中的自由表面流动挑战，特别关注如何准确捕捉和处理自由表面的波动。他们强调，传统的边界处理方式往往难以处理固边界在干湿变化时对流体的影响以及自由表面的稳定性。他们的新方法通过实时监测密度波动，独立计算固边界外围镜像粒子的密度，确保在边界条件变化时，能够精确模拟边界效应并保持自由表面的动态准确。 文章以溃坝后水体流动的模拟为例，通过与实验数据的对比分析，验证了新方法的有效性和准确性。此外，他们还模拟了孤立波的生成与传播，进一步测试了新边界处理在复杂流动情况下的稳定性。这些实证研究表明，新方法在提升SPH模拟自由表面流动的精度和可靠性方面取得了显著进步。 关键词：SPH方法、自由表面流动、边界处理、数值模拟。总体来看，这篇论文不仅补充了现有SPH技术在自由表面流动模拟中的不足，也为该领域的定量研究奠定了坚实的基础，有助于推动未来SPH技术在实际工程应用中的优化和发展。