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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 343 毫秒
1.
张锐  唐志平 《计算物理》2009,26(5):743-750
推导耦合过渡区内参变量信息交换的元/网格动量传递多尺度算法,建立离散元与有限元耦合时空多尺度计算模型,并应用于激光辐照下受拉铝板破坏行为的数值模拟中.通过对比有限元计算模型、空间多尺度计算模型与时空多尺度计算模型在激光辐照下受拉铝板破坏算例的模拟结果,验证离散元与有限元耦合时空多尺度计算模型的准确性和数值计算高效率优势.使用该多尺度计算模型从宏观和细观尺度对铝板破坏行为进行数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致.  相似文献   

2.
应用有限元和边界元法计算方坯软接触结晶器的电磁场   总被引:1,自引:0,他引:1  
给出了用有限元和边界元相结合的方法计算方坯软接触结晶器内钢液电磁场分布的全过程,并对4面体单元基础上的Whitney边元素,H-Φ方程及边界积分方程的离散方法作了重点解释.采用有限元和边界元相结合的方法来计算电磁场的分布可以大大减少计算工作量和计算时间.自行开发了三维电磁场计算程序,将数值模拟结果与物理实际进行了比较.  相似文献   

3.
结合人工神经网络建立裂缝介质多尺度深度学习流动模型.基于一套粗网格和一套细网格,通过在粗网格上训练数据,多尺度神经网络能够以较少的自由度训练出准确的神经网络.并在粗网格上通过求解局部流动问题获得多尺度基函数,结合神经网络进一步得到精细网格的解.基于离散裂缝的流动方程可视为多层网络,网络层数依赖于求解时间步数.阐述裂缝介质多尺度机器学习数值计算格式的建立,介绍如何使用多尺度算法构建离散裂缝模型的多尺度基函数,并采用超样本技术进一步提高计算准确性.数值结果表明,多尺度有限元算法与机器学习结合是一种有效的流体流动模拟算法.  相似文献   

4.
 阐述了一种离散元与有限元法相结合的计算方法,编制了可应用于细观模拟的二维程序,对受冲击载荷作用的均匀材料和非均匀材料的响应特征进行了计算,并对数值模拟进行了验证。计算结果与理论值较吻合,验证了方法的可行性。  相似文献   

5.
分别采用连续体有限元方法、离散元方法、离散颗粒有限元方法和有限元-离散元混合方法,对钢球以100 m/s和200 m/s的速度侵彻细沙石回收靶过程进行了数值计算,通过对4种方法的计算精度和计算效率的比较分析,表明有限元-离散元方法更适合于颗粒材料侵彻问题的数值计算。  相似文献   

6.
王佐  刘雁  张家忠 《物理学报》2016,65(1):14703-014703
为提高采用二维九速离散速度模型的格子Boltzmann方法 (LBM)模拟微尺度流动中非线性现象的精度和效率,引入Dongari等提出的有效平均分子自由程对黏性进行修正(Dongari N,Zhang Y H,Reese J M2011 J.Fluids Eng.133 071101);并针对以往研究微尺度流动时采用边界处理格式含有离散误差的问题,采用多松弛系数格子Boltzmann方法结合二阶滑移边界条件,对微尺度Couette流动和周期性Poiseuille流动进行模拟,并将速度分布以及质量流量等模拟结果与直接模拟蒙特卡罗方法模拟数据、线性Boltzmann方程的数值解以及现有的LBM模型模拟结果进行对比.结果表明,相对于现有的LBM模型,引入新的修正函数所建立的有效黏性多松弛系数LBM模型有效提高了LBM模拟过渡区的微尺度流动中的非线性现象的能力.  相似文献   

7.
张庆福  黄朝琴  姚军  李阳  严侠 《物理学报》2019,68(6):64701-064701
缝洞型介质通常具有非均质性强、结构多尺度的特征.传统数值方法在解决此类多尺度流动问题时,难以兼顾计算精度与计算效率,无法实际应用.对此,本文提出了多孔介质流体流动的多尺度分解法,并应用于缝洞介质流动模拟,能够大幅减小计算的复杂度,同时,可以通过控制均化程度控制计算精度.该方法将求解空间分为若干个子空间的正交直和,从而获得一个近线性的计算复杂度;以分层计算的方式实现了快速计算,另外这种方法是一种无网格方法,具有较好的地层适应性.同时,采用离散缝洞模型简化缝洞结构,进一步提高了计算效率.详细阐述了基于多尺度分解法的多孔介质流体流动数值计算格式的建立,重点介绍了如何在不同的层次上计算基函数.数值结果表明,本文提出的计算方法不仅能够准确捕捉多孔介质中的精细流动特征,而且具有很高的计算效率,是一种有效的流动模拟方法.  相似文献   

8.
多孔脆性介质冲击波压缩破坏的细观机理和图像   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
喻寅  王文强  杨佳  张友君  蒋冬冬  贺红亮 《物理学报》2012,61(4):48103-048103
本文采用一种具有良好定量性质的离散元模型研究了带孔洞的各向同性脆性介质在细观尺度上的压缩破坏特征. 通过对孤立孔洞、三种简单的孔洞排布方式和大量孔洞随机排布等几种情况的模拟, 认识到了剪切破坏和局域拉伸破坏是冲击波压缩下多孔介质的基本破坏模式; 孔洞之间的损伤贯通会促进孔洞在较低应力下发生塌缩, 但损伤区的应力松弛过程却会对一定范围内的介质起到损伤屏蔽作用; 不同区域中损伤促进和损伤屏蔽的综合效果是在多孔脆性介质中形成一种高损伤区与低损伤区间错排布的奇特损伤分布. 本文的研究结果为深入理解脆性材料冲击波压缩破坏的演化过程和机理提供了细观尺度上的初步物理图像.  相似文献   

9.
阮聪  孙晓民  宋亦旭 《物理学报》2015,64(3):38201-038201
利用仿真方法从原子尺度研究薄膜生长过程是当前薄膜研究领域的热点. 目前, 仿真方法主要在纳米尺度模型实现, 时空需求很大. 针对这一问题, 本文提出元胞和蒙特卡洛相结合的模拟方法, 实现对微米尺度模型薄膜生长过程的模拟. 利用元胞方法来实现模型表示以及演化计算, 从而降低对内存空间的要求, 提高计算效率, 并使用蒙特卡洛方法计算粒子的扩散概率. 通过对氮化硅薄膜生长过程进行具体研究, 将模拟结果与实际实验结果和分子动力学演化结果进行表面形貌和成分的比较, 验证了该方法的有效性.  相似文献   

10.
二维多介质可压缩流的RKDG有限元方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
陈荣三  蔚喜军 《计算物理》2006,23(6):699-705
应用RKDG(Runge-Kutta Discontinuous Galerkin)有限元方法、Level Set方法和Ghost Fluid方法数值模拟二维多介质可压缩流,其中Euler方程组、Level Set方程和重新初始化方程的空间离散采用DG(Discontinuous Galerkin)有限元方法,时间离散采用Runge-Kutta方法.对二维的气-气和气-液两相流进行了数值计算,得到了分辨率较高的计算结果.  相似文献   

11.
A finite element model used to simulate the dynamics with continuum and discontinuum is presented. This new approach is conducted by constructing the general contact model. The conventional discrete element is treated as a standard finite element with one node in this new method. The one-node element has the same features as other finite elements, such as element stress and strain. Thus, a general finite element model that is consistent with the existed finite element model is set up. This new model is simple in mathematical concept and is straightforward to be combined into the existing standard finite element code. Numerical example demonstrates that this new approach is more effective to perform the dynamic process analysis in which the interactions among a large number of discrete bodies and continuum objects are included.  相似文献   

12.
This paper is concerned with a stabilized finite element method based on two local Gauss integrations for the two-dimensional non-stationary conduction-convection equations by using the lowest equal-order pairs of finite elements. This method only offsets the discrete pressure space by the residual of the simple and symmetry term at element level in order to circumvent the inf-sup condition. The stability of the discrete scheme is derived under some regularity assumptions. Optimal error estimates are obtained by applying the standard Galerkin techniques. Finally, the numerical illustrations agree completely with the theoretical expectations.  相似文献   

13.
求解辐射传递的非结构混合有限体积/有限元法   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文给了一种适用于任意非结构网格的有限体积/有限元法的混合算法用于求解多维半透明吸收、发射、散射性灰矩形介质内的辐射传递.该方法使用有限元法进行角度离散,有限体积法进行空间离散.与基于辐射传递离散坐标方程的方法不同的是,该方法在迭代求解的过程中,针对每一个空间体元,所有角度方向的辐射强度同时耦合求出.通过两个算例验证了该解法的正确性.  相似文献   

14.
应用离散偶应力单元分析弹性Cosserat介质   总被引:7,自引:0,他引:7  
讨论了平面弹性偶应力问题的有限元方法,提出了离散偶应力单元的理论和构造方法,其特点是独立假设单元的位移和微观转角,偶应力理论中微观转角和宏观转角相等的假设在单元中以离散形式强加.该类单元列式简单,易于编程,且有满意的精度.并构造了一个三角形九自由度离散偶应力单元DCT9(discrete Coss-erat triangular).数值结果表明该单元能够较好地描述Cosserat介质的力学性质.  相似文献   

15.
To avoid the complicated and time-consuming computation of curved ray trajectories, a least-squares finite element method based on discrete ordinate equation is extended to solve the radiative transfer problem in a multi-dimensional semitransparent graded index medium. Four cases of radiative heat transfer are examined to verify this least-squares finite element method. Linear and nonlinear graded index are considered. The predicted dimensionless net radiative heat fluxes are determined by the least-squares finite element method and compared with the results obtained by other methods. The results show that the least-squares finite element method is stable and has a good accuracy in solving the multi-dimensional radiative transfer problem in a semitransparent graded index medium, while the Galerkin finite element method sometimes suffers from nonphysical oscillations.  相似文献   

16.
In this paper, the Crank-Nicolson linear finite volume element method is applied to solve the distributed optimal control problems governed by a parabolic equation. The optimal convergent order $\mathcal{O}(h^2+k^2)$ is obtained for the numerical solution in a discrete $L^2$-norm. A numerical experiment is presented to test the theoretical result.  相似文献   

17.
In graded index medium, ray goes along a curved path determined by Fermat principle, and curved ray-tracing is very difficult and complex. To avoid the complicated and time-consuming computation of curved ray trajectories, a finite element method based on discrete ordinate equation is developed to solve the radiative transfer problem in a multi-dimensional semitransparent graded index medium. Two particular test problems of radiative transfer are taken as examples to verify this finite element method. The predicted dimensionless net radiative heat fluxes are determined by the proposed method and compared with the results obtained by finite volume method. The results show that the finite element method presented in this paper has a good accuracy in solving the multi-dimensional radiative transfer problem in semitransparent graded index medium.  相似文献   

18.
To avoid the complicated and time-consuming computation of curved ray trajectories, a discontinuous finite element method based on discrete ordinate equation is extended to solve the radiative transfer problem in a multi-dimensional semitransparent graded index medium. Two cases of radiative heat transfer in two-dimensional rectangular gray semitransparent graded index medium enclosed by opaque boundary are examined to verify this discontinuous finite element method. Special layered and radial graded index distributions are considered. The predicted dimensionless net radiative heat fluxes and dimensionless temperature distributions are determined by the discontinuous finite element method and compared with the results obtained by the curved Monte Carlo method in references. The results show that the discontinuous finite element method has a good accuracy in solving the multi-dimensional radiative transfer problem in a semitransparent graded index medium.  相似文献   

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