發(fā)布時間：2018-01-13 14:21

  本文關(guān)鍵詞：基于修正并行光滑粒子動力學方法三維變系數(shù)瞬態(tài)熱傳導問題的模擬　出處：《物理學報》2017年13期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：為了解決傳統(tǒng)光滑粒子動力學(SPH)方法求解三維變系數(shù)瞬態(tài)熱傳導方程時出現(xiàn)的精度低、穩(wěn)定性差和計算效率低的問題,本文首先基于Taylor展開思想拓展一階對稱SPH方法到三維熱傳導問題的模擬,其次引入穩(wěn)定化處理的迎風思想,最后基于相鄰粒子標記和MPI并行技術(shù),結(jié)合邊界處理方法得到一種能夠準確、高效地求解三維變系數(shù)瞬態(tài)熱傳導問題的修正并行SPH方法.通過對帶有Direclet和Newmann邊界條件的常/變系數(shù)三維熱傳導方程進行模擬,并與解析解進行對比,對提出的方法的精度、收斂性及計算效率進行了分析;隨后,運用提出的修正并行SPH方法對三維功能梯度材料中溫度變化進行了模擬預測,并與其他數(shù)值結(jié)果做對比,準確地展現(xiàn)了功能梯度材料中溫度變化過程.
[Abstract]:In order to solve the traditional smoothed particle hydrodynamics (SPH) method for solving transient heat conduction equation for three-dimensional variable coefficient of low precision, poor stability and low computational efficiency, this paper based on the idea of developing a Taylor symmetric SPH method to simulate the three-dimensional heat conduction problem, followed by the introduction of stabilizing upwind idea, finally based on neighboring particle labeling and MPI parallel technology, combined with the boundary processing method to obtain a SPH method can accurately and efficiently solve the 3D parallel correction of variable coefficient of transient heat conduction problems. By simulating / three-dimensional heat conduction equation of variable coefficient with Direclet and Newmann boundary conditions, and compared with the analytical solution, the proposed the method of precision, convergence and computational efficiency are analyzed; then, using the proposed modified parallel SPH method on temperature change in three dimensional functionally gradient materials The simulation prediction is performed and compared with other numerical results, the temperature change process in the functionally graded material is accurately displayed.

【作者單位】： 揚州大學數(shù)學科學學院;
【基金】：國土資源部公益性項目(批準號:201411007-01)資助的課題~~
【分類號】：O551.3
【正文快照】： 1引言三維變系數(shù)瞬態(tài)傳熱問題常見于均勻或非均勻材料[1,2]的加工生產(chǎn)過程中,其研究涉及復雜的結(jié)構(gòu)性狀、溫度條件及變化的熱傳導率,導致溫度場的時間演化過程難以用解析手段精確地得到[2-5].目前用于解決該問題的基于網(wǎng)格的數(shù)值方法有有限元法[6]和有限差分法[7]等,然而在求

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本文編號：1419212