三维弹塑性流体力学自适应欧拉方法研究

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三维弹塑性流体力学欧拉程序MEPH3D是可以用于高速碰撞、侵彻、炸药爆轰等问题计算的三维欧拉数值模拟应用程序,在实际应用中发挥了重要作用。本文在MEPH3D程序的基础上进行一系列修改、完善,而后将其融入开源并行自适应程序包PARAMESH中去,达到将自适应方法应用到MEPH3D程序中并且依靠程序包提供的并行思想使串行程序并行化的目的。计算过程分别在三个坐标方向上交替进行,每个方向采用Lagrangian-Remapping两步计算,拉氏步计算使用了多介质流体网格法,输运步中对纯网格采用MUSCL高分辨率格式输运,对混合网格采用Youngs方法的处理思想。按照细分或合并网格块的规则,可选择在多介质界面、爆轰波阵面或流场变化剧烈(不剧烈)的地方进行细分(合并)。为保证守恒性定义了新的插值函数,并且使用无永恒幻影网格技术,大大节省了存储空间,并在并行计算过程中使用Morton Curve方法使相邻的块最优分配到同一处理器中去,以提高并行效率。给出了侵彻、爆轰等问题的数值算例,验证了方法的有效性。
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