《光滑粒子流體動力學一種無網路粒子法》是2005年湖南大學出版社出版的圖書，作者是G.R.LIU。
基本介紹
- 出版社：湖南大學出版社
- 頁數：433頁
- ISBN：7810539981
- 作者：G.R.LIU
- 出版日期：2005年11月1日
- 開本：32開
- 品牌：湖南大學出版社
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是一部關於光滑粒子流體動力學的理論專著，內容包括SPH的概念和基本方程、光滑函式的構造、SPH方法在廣義流體動力學問題中的套用、非連續的SPH、SPH在爆炸模擬中的套用等，適合粒子動力學理論研究者。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 數值模擬
1.1.1 數值模擬的作用
1.1.2 一般數值模擬的求解過程
1.2 基於格線的方法
1.2.1 拉格朗日格線
1.2.2 歐拉格線
1.2.3 拉格朗日格線和歐拉格線的結合
1.2.4 基於格線的數值方法的局限性
1.3 無格線法
1.4 無格線粒子法(MPMS)
1.5 MPMs的求解策略
1.5.1 粒子描述法
1.5.2 粒子近似
1.5.3 MPMS的求解過程
1.6 光滑粒子流體動力學(SPH)
1.6.1 SPH方法
1.6.2 SPH方法簡史
1.6.3 本書中的SPH方法
第2章 SPH的概念和基本方程
2.1 SPH的基本思想
2.2 SPH的基本方程
2.2.1 函式的積分表示法
2.2.2 函式的導數積分表示法
2.2.3 粒子近似法
2.2.4 推導SPH公式的一些技巧
2.3 其他基本概念
2.3.1 支持域和影響域
2.3.2 物理影響域
2.3.3 particle—in-cell(PIC)方法
2.4 結論
第3章 光滑函式的構造
3.1 引言
3.2 構造光滑函式的條件
3.2.1 場函式的近似
3.2.2 場函式導數的近似
3.2.3 核近似的連續性
3.2.4 粒子近似的連續性
3.3 構造光滑函式
3.3.1 構造多項式光滑函式
3.3.2 一些相關的問題
3.3.3 光滑函式構造舉例
3.4 數值測試
3.5 結論
第4章 SPH方法在廣義流體動力學問題中的套用
4.1 引言
4.2 拉格朗日型的Navier—Stokes方程
4.2.1 有限控制體與無窮小流體單元
4.2.2 連續性方程
4.2.3 動量方程
4.2.4 能量方程
4.2.5 Navier-Stokes方程
4.3 用SPH公式解Navier-Stokes方程組
4.3.1 密度的粒子近似法
4.3.2 動量方程的粒子近似法
4.3.3 能量方程的粒子近似法
4.4 流體動力學的SPH數值相關計算
4.4.1 人工粘度
4.4.2 人工熱量
4.4.3 物理粘度
4.4.4 可變光滑長度
4.4.5 粒子間相互作用的對稱化
4.4.6 零能模式
4.4.7 人工壓縮率
4.4.8 邊界處理
4.4.9 時間積分
4.5 粒子的相互作用
4.5.1 最近相鄰粒子搜尋法(NNPS)
4.5.2 粒子對的相互作用
4.6 數值算例
4.6.1 在不可壓縮流的套用
4.6.2 在自由表面流的套用
4.6.3 SPH對可壓縮流的套用
4.7結論
第5章 非連續的SPH(DSPH)
5.1 引言
5.2修正光滑粒子法
5.2.1一維情況
5.2.2 多維情況
5.3 模擬非連續現象的DSPH公式
5.3.1 DSPH公式
5.3.2 非連續的確定
5.4 數值性能研究
5.5 衝擊波的模擬
5.6 結論
第6章 SPH在爆炸模擬中的套用
6.1 引言
6.2 HE爆炸和控制方程
6.2.1 爆炸過程
6.2.2 HE的穩態爆轟
6.2.3 控制方程
6.3 SPH公式
6.4 光滑長度
6.4.1 粒子的初始分布
6.4.2 光滑長度的更新
6.4.3 最佳化和鬆弛過程
6.5 數值算例
6.6 套用SPH方法模擬錐孔炸藥
6.7 結論
第7章 SPH在水下爆炸衝擊模擬中的套用
7.1 引言
7.2 水下爆炸和控制方程
7.2.1 水下爆炸衝擊的物理特性
7.2.2 控制方程
7.3 SPH公式
7.4 交界面處理
7.5 數值算例
7.6 真實爆炸模型與人工爆炸模型的比較研究
7.7 水介質緩衝模擬
7.7.1 背景
7.7.2 模擬設定
7.7.3 模擬結果
7.7.4 小結
7.8 結論
第8章 SPH方法在具有材料強度的動力學中的套用
8.1 引言
8.2 具有材料強度的動力學
8.2.1 控制方程
8.2.2 本構模型
8.2.3 狀態方程
8.2.4 溫度
8.2.5 聲速
8.3 具有材料強度的動力學SPH公式
8.4 張力不穩定問題
8.5 自適應光滑粒子流體動力學(ASPH)
8.5.1 為什麼需要ASPH方法
8.5.2 ASPH的主要思想
8.6 對具有材料強度的動力學的套用
8.7 結論
第9章 與分子動力學耦合的多尺度模擬
9.1 引言
9.2 分子動力學
9.2.1 分子動力學的基本原理
9.2.2 經典分子動力學
9.2.3 經典MD模擬
9.2.4 Poiseuille流的MD模擬
9.3 MD與FEM和FDM的耦合
9.4 MD與SPH的耦合
9.4.1 模型I：雙重功能(具有重疊區域的模型)
9.4.2 模型Ⅱ：力橋(沒有重疊區域的模型)
9.4.3 數值測試
9.5 結論
第10章 SPH方法的計算機實現和一個3D實例程式
10.1 拉格朗日粒子模擬的一般流程
10.2 串列處理計算機的sPH程式
10.3 並行處理計算機的SPH程式
10.3.1 並行結構和並行計算
10.3.2 SPH程式的並行化
l0.4 求解N—S方程組的三維SPH程式
10.4.1 三維SPH程式的主要特性
l0.4.2 按FORTRAN的習慣命名變數
10.4.3 SPH程式的描述
10.4.4 兩個標準的測試程式的算例
10.4.5 FORTRAN源程式
參考文獻
譯後記
1.1 數值模擬
1.1.1 數值模擬的作用
1.1.2 一般數值模擬的求解過程
1.2 基於格線的方法
1.2.1 拉格朗日格線
1.2.2 歐拉格線
1.2.3 拉格朗日格線和歐拉格線的結合
1.2.4 基於格線的數值方法的局限性
1.3 無格線法
1.4 無格線粒子法(MPMS)
1.5 MPMs的求解策略
1.5.1 粒子描述法
1.5.2 粒子近似
1.5.3 MPMS的求解過程
1.6 光滑粒子流體動力學(SPH)
1.6.1 SPH方法
1.6.2 SPH方法簡史
1.6.3 本書中的SPH方法
第2章 SPH的概念和基本方程
2.1 SPH的基本思想
2.2 SPH的基本方程
2.2.1 函式的積分表示法
2.2.2 函式的導數積分表示法
2.2.3 粒子近似法
2.2.4 推導SPH公式的一些技巧
2.3 其他基本概念
2.3.1 支持域和影響域
2.3.2 物理影響域
2.3.3 particle—in-cell(PIC)方法
2.4 結論
第3章 光滑函式的構造
3.1 引言
3.2 構造光滑函式的條件
3.2.1 場函式的近似
3.2.2 場函式導數的近似
3.2.3 核近似的連續性
3.2.4 粒子近似的連續性
3.3 構造光滑函式
3.3.1 構造多項式光滑函式
3.3.2 一些相關的問題
3.3.3 光滑函式構造舉例
3.4 數值測試
3.5 結論
第4章 SPH方法在廣義流體動力學問題中的套用
4.1 引言
4.2 拉格朗日型的Navier—Stokes方程
4.2.1 有限控制體與無窮小流體單元
4.2.2 連續性方程
4.2.3 動量方程
4.2.4 能量方程
4.2.5 Navier-Stokes方程
4.3 用SPH公式解Navier-Stokes方程組
4.3.1 密度的粒子近似法
4.3.2 動量方程的粒子近似法
4.3.3 能量方程的粒子近似法
4.4 流體動力學的SPH數值相關計算
4.4.1 人工粘度
4.4.2 人工熱量
4.4.3 物理粘度
4.4.4 可變光滑長度
4.4.5 粒子間相互作用的對稱化
4.4.6 零能模式
4.4.7 人工壓縮率
4.4.8 邊界處理
4.4.9 時間積分
4.5 粒子的相互作用
4.5.1 最近相鄰粒子搜尋法(NNPS)
4.5.2 粒子對的相互作用
4.6 數值算例
4.6.1 在不可壓縮流的套用
4.6.2 在自由表面流的套用
4.6.3 SPH對可壓縮流的套用
4.7結論
第5章 非連續的SPH(DSPH)
5.1 引言
5.2修正光滑粒子法
5.2.1一維情況
5.2.2 多維情況
5.3 模擬非連續現象的DSPH公式
5.3.1 DSPH公式
5.3.2 非連續的確定
5.4 數值性能研究
5.5 衝擊波的模擬
5.6 結論
第6章 SPH在爆炸模擬中的套用
6.1 引言
6.2 HE爆炸和控制方程
6.2.1 爆炸過程
6.2.2 HE的穩態爆轟
6.2.3 控制方程
6.3 SPH公式
6.4 光滑長度
6.4.1 粒子的初始分布
6.4.2 光滑長度的更新
6.4.3 最佳化和鬆弛過程
6.5 數值算例
6.6 套用SPH方法模擬錐孔炸藥
6.7 結論
第7章 SPH在水下爆炸衝擊模擬中的套用
7.1 引言
7.2 水下爆炸和控制方程
7.2.1 水下爆炸衝擊的物理特性
7.2.2 控制方程
7.3 SPH公式
7.4 交界面處理
7.5 數值算例
7.6 真實爆炸模型與人工爆炸模型的比較研究
7.7 水介質緩衝模擬
7.7.1 背景
7.7.2 模擬設定
7.7.3 模擬結果
7.7.4 小結
7.8 結論
第8章 SPH方法在具有材料強度的動力學中的套用
8.1 引言
8.2 具有材料強度的動力學
8.2.1 控制方程
8.2.2 本構模型
8.2.3 狀態方程
8.2.4 溫度
8.2.5 聲速
8.3 具有材料強度的動力學SPH公式
8.4 張力不穩定問題
8.5 自適應光滑粒子流體動力學(ASPH)
8.5.1 為什麼需要ASPH方法
8.5.2 ASPH的主要思想
8.6 對具有材料強度的動力學的套用
8.7 結論
第9章 與分子動力學耦合的多尺度模擬
9.1 引言
9.2 分子動力學
9.2.1 分子動力學的基本原理
9.2.2 經典分子動力學
9.2.3 經典MD模擬
9.2.4 Poiseuille流的MD模擬
9.3 MD與FEM和FDM的耦合
9.4 MD與SPH的耦合
9.4.1 模型I：雙重功能(具有重疊區域的模型)
9.4.2 模型Ⅱ：力橋(沒有重疊區域的模型)
9.4.3 數值測試
9.5 結論
第10章 SPH方法的計算機實現和一個3D實例程式
10.1 拉格朗日粒子模擬的一般流程
10.2 串列處理計算機的sPH程式
10.3 並行處理計算機的SPH程式
10.3.1 並行結構和並行計算
10.3.2 SPH程式的並行化
l0.4 求解N—S方程組的三維SPH程式
10.4.1 三維SPH程式的主要特性
l0.4.2 按FORTRAN的習慣命名變數
10.4.3 SPH程式的描述
10.4.4 兩個標準的測試程式的算例
10.4.5 FORTRAN源程式
參考文獻
譯後記
