超高速撞击中影响碎片云形状因素分析

 应用光滑粒子流体动力学（SPH）方法对铝球弹丸正撞击防护屏进行了数值模拟研究，将计算结果同相应的实验结果进行了比较，二者符合得很好。在此基础上分析了撞击速度、防护屏厚度、铝球直径、材料、弹丸形状、间隙量等因素对碎片云的影响规律。并以碎片云的长度和径向尺寸为指标，应用正交设计方法对撞击速度、防护屏厚度、铝球直径三因素对指标的影响主次关系进行了分析研究，防护屏厚度是碎片云长度的主要影响因素，而弹丸直径是碎片云径向的主要影响因素。     

Application of the high-resolution Godunov method to the multi-fluid flow calculations

In this paper, we have numerically solved the multi-fluid problems using an operator-split two-step high-resolution Godunov PPM (parabolic piecewise method) for the flow in complex geometries. By using the front capturing method,the PPM integrator captures the interface in the solution process. The basic multi-fluid integrator is coupled to a Cartesian grid algorithm where a VOF (volume of fluid) representation of the fluid interface is also used. As an application of this method, we test the 2D interracial advection example and simulate an experimental hypervelocity launcher model from Sandia National Laboratories. The computational design of the hypervelocity launcher is also given in the paper.     

Numerical method of the Riemann problem for two-dimensional multi-fluid flows with general equation of state

Based on the classical Roe method, we develop an interface capture method according to the general equation of state, and extend the single-fluid Roe method to the two-dimensional (2D) multi-fluid flows, as well as construct the continuous Roe matrix for the whole flow field. The interface capture equations and fluid dynamic conservative equations are coupled together and solved by using any high-resolution schemes that usually suit for the single-fluid flows. Some numerical examples are given to illustrate the solution of 1D and 2D multi-fluid Riemann problems.     

激波作用下三维涡的形成及其界面捕捉计算

针对三维多介质可压缩流体,给出了可压缩多介质流体三维高精度数值计算方法,以及界面捕捉方程和带重新初始化的三维LevelSet方法,对初始压力间断和密度间断条件形成激波、接触间断以及稀疏波的三维复杂流场相互作用情况进行数值计算,给出流场中涡的形成过程和界面位置。并对计算方法进行理论验证。     

以DSD理论和LS方法为基础的程序燃烧法

给出了二维弯曲爆轰波后产物流场计算方法。爆轰波阵面传播规律满足Detonation Shock Dynamics (DSD)理论并用level set (LS)方法计算,波阵面传播规律与波后流场的耦合通过程序燃烧法实现,反应进程变量可作为LS函数的函数给出。爆轰波从刚性细管道向粗管道传播产生绕射的二维计算结果表明,化学反应速率不影响波后流场分布,只影响反应区结构。此方法可用于钝感炸药的驱动计算问题。     

高压作用下不同形状气腔压缩过程的二维数值计算

 采用三阶精度的Parabolic Piecewise Method（PPM）方法和Volume of Fluid（VOF）方法相结合,运用Lagrange-Remapping算法,对高压作用下不同形状气腔压缩过程进行了二维高精度数值计算,给出了复杂形状的多流体流场之间的相互作用。此方法可以用来处理界面两边高压力比、高密度比流动以及强剪切滑移运动等问题。     

多介质可压缩流体动力学界面捕捉方法

研究多介质流界面捕捉方法的主要目的是消除多介质流体在界面处压力、速度可能出现的非物理振荡现象 ,并通过流体动力学方程和界面捕捉方程的耦合 ,将多介质流体动力学计算形式上转化为单介质流体计算 ,从而可以采用对计算单介质有效的高精度计算方法来处理多介质流动问题。推广了Shyue界面捕捉和其等效方程的推导方法 ,给出的结果可以适用于具有状态方程 p =( ,e,a1 , ,an) +( ,e,b1 , ,bn)e的介质 ,并通过了数值试验验证。     

二维多介质流体自适应网格技术应用

自适应网格技术能够对复杂几何形状的流场以及大变形问题进行数值模拟，特别是能够很好地捕捉几何尺度较小、物理量空间变化梯度大的强间断，如激波。该方法在初始网格基础上根据物形特点或流场特点在局部区域内不断进行网格细化，实现精度符合要求、分布合理且经济有效的一种网格技术。     

自适应网格技术在流体力学界面处理中的应用

自适应网格技术是流体力学数值计算中的重要内容之一．不仅能够处理大变形问题，而且能够大大提高物质界面的计算精度。针对结构网格给出了网格细化结构、误差估计、数据管理、网格产生算法等。通过对强激波双马赫反射及Rayleigh-Taylor界面不稳定性现象进行数值模拟．获得符合精度要求的对激波阵面及物质界面自适应跟踪结果。