用拉格朗日法求二维带自由面流体数值解

直接从 N-S方程和连续性方程出发 ,采用四边形元对所求区域加以划分 ;介绍了用拉格朗日有限元法求二维带自由面流体非线性数值解 ,通过实例计算 ,给出了相应结果 .在证明该方法有效性的基础上 ,讨论了粘性系数的大小对流体运动的影响 ,得出一些有益的结论     

用拉格朗日法求二维带自由面流体数值解

直接从Ｎ－Ｓ方程和连续性方程出发,采用四边形元对所求区域加以划分;介绍了用拉格朗日有限元法求二维带自由面流体非线性数值解,通过实例计算,给出相应结果,在证明该方法有铲性的基础上,讨论了粘性系数的大小对流体运动的影响,得出一些有益的结论。     

用ALE有限元法建立二维数值波浪水池

从ALE描述下的Navier-Stokes方程和连续方程出发,对数值波浪水池进行分析、通过对各种边界条件的处理建立了合适的二维数值波浪水池。通过对二阶Stokes波的探讨,阐明了此数值波浪水池是有效合理的。     

基于ALE有限元方法的充液刚体耦合动力学仿真

假设液体是不可压缩的粘性液体,用Jourdain形式的普遍动力学原理建立充液系统的动力学控制方程,并采用交替积分法求解此数值计算模型.液体模块采用Lagrange-Euler描述方法建立有限元计算模型;充液刚体模块利用二阶显式Runge-Kutta格式离散的常微分方程组.在刚-液耦合界面将传递系统质心、转动惯量、晃动力、晃动力矩以及惯性力等耦合物理量.计算结果表明该方法能正确地反映充液耦合系统的运动学特征.与假设液面未扰充液系统的响应结果相比,耦合计算获得的结果具有较大幅度的角速度响应.     

粘性流体大幅晃动的ALE迎风有限元方法

将任意的拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)描述引入到速度修正格式中,利用迎风有限元法推导了数值离散方程,给出了ALE描述下的分步有限元计算格式,通过对不可压粘性流体大幅晃动问题进行数值模拟,证实了本文方法的有效性和可靠性.     

瞬态有自由面渗流分析的不动网格──高斯点有限元法

对于瞬态有自由面渗流问题，建立了一种简单、实用的不动网格─—高斯点有限 元法。该法与变网格法及已有的不动网格法相比，计算量小、格式简单。算例表明了 该法的有效性。     

简便精确的有限元后处理可视化算法研究

针对工程有限元大规模数据场的分析后处理,单纯基于计算机图形学建立的传统可视化算法在描述有限元数据真实分布规律上有所不足.在考虑有限元三维模型特点及等参单元插值特性的基础上,提出了一套完整的可视化核心处理手段,包括消隐处理、云图及等值线绘制等,并以VC 语言编制了程序.该算法适应有限元法的特点,采用局部单元坐标系统代替全局坐标系统,能更好地反映有限元模型中各特征量(位移、应力等)的实际分布规律,改善了传统方法的精度,使后处理可视化过程达到有限元分析的精度,提高了处理效率.     

多孔介质中控制释放耦合问题的有限元方法

多孔介质中的控制释放-迁移含有3个物理过程:溶质透过内边界(薄膜)释放到介质中;介质中流体的流动;溶质在介质中的扩散。控制释放由边界积分-常微分方程描述,溶质迁移由带第三类边界条件的对流扩散(含机械弥散)方程描述,速度场遵循Darcy定律,构造了一非线性耦合问题的混合元 Galerkin有限元半离散格式及全离散格式,利用先验估计理论进行收敛性分析。     

流体动力学中不连续源项大Reynolds数问题的有限体积法

讨论不连续源项大Reynolds数问题,引入2种非均匀网格技术,应用有限体积法构造了数值方法:Sh-ishkin型有限体积法和多过渡点型有限体积法.数值实验显示,2种方法都较好地模拟了边界层和内部层的性质,具有一致收敛的计算效果;多过渡点型有限体积法明显优于Farrell所提出的Shishkin有限差分法.     

两点边值问题基于三次混合插值的超收敛有限体积元方法

针对两点混合边值问题提出了基于三次混合插值的超收敛有限体积元方法,该方法形成的线性代数方程组具有五对角性质,可以使用带状消去法求解．证明了格式按照离散日。半范数具有四阶收敛精度．最后,通过数值算例验证了结论的正确性．     

四阶紧致格式有限体积法湍流大涡模拟

为准确预测不可压复杂湍流,提出了一种应用于大涡模拟的高精度有限体积法。该方法在非交错网格上数值求解大涡模拟方程,空间离散采用有限体四阶紧致格式,时间推进用四阶Runge-Kutta法,压力速度耦合应用四阶紧致格式的动量插值。通过直接求解顶盖驱动方腔流动和振荡平板上方的流动,证实了该方法具有近四阶精度;并在此基础上,采用动力Smagorinsky亚格子应力模式,成功地完成了充分发展槽道湍流的大涡模拟计算,所得结果与直接数值模拟结果吻合良好。结果表明,该方法是实现高精度湍流大涡数值模拟的一个有效途径。     

非饱和土壤水流问题的半离散间断有限体积元方法

讨论了二维非饱和土壤水分运动的间断有限体积元方法,给出了该格式的离散最优L2模估计和H1模估计。