材料力学数值方法：光滑粒子流体动力学(SPH)：SPH的粒子间相互作用力计算_2024-08-04_21-36-50.Tex

最新推荐文章于 2025-06-01 10:25:21 发布
最新推荐文章于 2025-06-01 10:25:21 发布
阅读量782 收藏 21
点赞数 8
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： 材料力学 文章标签： 算法 人工智能 机器学习 分类 数据挖掘
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chenjj4003/article/details/147180693

材料力学数值方法：光滑粒子流体动力学(SPH)：SPH的粒子间相互作用力计算

材料力学数值方法：光滑粒子流体动力学 (SPH)：SPH基础理论

SPH方法的起源与应用

光滑粒子流体动力学（Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH）是一种无网格的数值方法，最初由Lucy和Gingold与Monaghan在1977年独立提出，用于解决天体物理学中的流体动力学问题。SPH方法通过将连续介质离散为一系列粒子，利用粒子间的相互作用来模拟流体的运动，避免了传统有限元方法中网格的依赖性，因此在处理大变形、自由表面流动、多相流等问题时具有独特的优势。

应用领域

  • 天体物理学：模拟星系形成、恒星演化、行星碰撞等。
  • 流体动力学：模拟水波、海啸、爆炸等复杂流体现象。
  • 材料科学：研究材料在极端条件下的行为，如冲击波下的材料响应。
  • 工程应用：如岩土工程中的边坡稳定性分析，结构工程中的大变形问题。

SPH基本方程与粒子表示法

SPH方法的核心在于将连续场量通过粒子的加权平均来近似。假设场量

了解本专栏 订阅专栏 解锁全文 超级会员免费看
材料力学数值方法：光滑粒子流体动力学(SPH)：光滑粒子流体动力学SPH简介_2024-08-04_20-15-35.Tex
04-12 1008
光滑粒子流体动力学（Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH）是一种无网格的数值方法，最初由Lucy在1977年和Gingold与Monaghan在1977年独立提出，用于解决天体物理学中的流体动力学问题。SPH方法的提出，是为了克服传统有限元方法在处理大变形和自由表面流动时的局限性。随着时间的推移，SPH方法因其灵活性和适应性，逐渐被应用于更广泛的领域，包括材料科学、工程力学、环境科学等。
材料力学数值方法：光滑粒子流体动力学(SPH)：SPH中的核函数与权重计算_2024-08-04_21-22-08.Tex
04-12 887
在光滑粒子流体动力学（SPH）中，核函数（Kernel function）扮演着核心角色，它用于在粒子间传递信息，通过加权平均的方式估计粒子在连续介质中的属性。Wrh1m⋅1hd⋅ϕrhWrhm1​⋅hd1​⋅ϕhr​rrr是粒子间距离。hhh是核函数的平滑长度，决定了粒子影响范围的大小。ddd是空间维度。ϕ\phiϕ是一个光滑的、有限支持的函数，确保在一定距离外粒子间的影响可以忽略。mmm是粒子的质量。核函数WrhWr。
SPH（光滑粒子流体动力学）流体模拟实现六：Position Based Fluid（PBF）
小龙虾的博客
02-02 4472
SPH（光滑粒子流体动力学）流体模拟实现六：Position Based Fluid（PBF）
SPH算法简介（一）: 数学基础
IronYoung_不惧未来
09-24 4688
【原文链接：https://thecodeway.com/blog/?p=83】 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)算法是一种流体模拟算法，他的特点是简单快速，可以用在例如游戏这样的实时的交互软件中。SPH算法虽然简单，但要完全搞明白其中的原理和实现方法，也不是易事，写这个系列希望能全面介绍一下相关的内容，如果你搜索到这里，可以仔细看一下这个系列，希
经典SPH边界处理方案的探索与应用
最新发布
weixin_34374684的博客
06-01 1128
在计算流体动力学(CFD)领域，光滑粒子流体动力学(SPH)作为一种基于拉格朗日方法的无网格粒子模拟技术，近年来备受关注。SPH方法通过离散的粒子来模拟流体的行为，能够在处理自由表面、大变形等问题时展现出优异的性能。它不依赖于固定网格，因此无需处理复杂的网格生成和动态适应问题，特别适合于解决那些传统基于网格技术难以应对的难题。SPH的这些特点使其在计算效率、模拟精确度以及适用范围等方面具有明显的优势。接下来的章节将详细介绍SPH的基本原理、边界处理策略以及粒子分布和时间步长控制等关键方面。
SPH（光滑粒子流体动力学）流体模拟实现五：PCISPH
小龙虾的博客
11-03 7897
SPH（光滑粒子流体动力学）流体模拟实现五：PCISPH 我们知道真实的液体是不可压缩的，但我们在计算机中离散的计算流体运动，在一定的时间步长内，用标准的SPH方法求解，在在粒子聚集处容易发生挤压，造成压缩。有两种常用的方法模拟不可压缩性：1.在WCSPH(弱可压缩SPH)中，利用刚性状态方程（EOS）建模压力。2.通过求解压力泊松方程实现不可压缩性。但这两种方法都有很昂贵的计算费用。 文章“Predictive-Corrective Incompressible SPH”中，提出了一种预测矫正的.
SPH（光滑粒子流体动力学）流体模拟实现二：SPH算法（3）-光滑核函数
小龙虾的博客
10-17 5531
流体模拟（二） 光滑核函数： sph中涉及的光滑核可以理解为：在一定的光滑核半径内，所受的力受距离权重的影响，距离越近所受影响越大。其表现形式如图所示。 这里我们便可以将流体看成一个个粒子的集合，每一个粒子都受周围一定范围内的其他粒子影响。该粒子的最终属性都由周围所有粒子的加权值来决定。如下图所示： 我们在流体中随机选择一个粒子,在光滑核半径h范围内有多个粒子，位置分别是，…，则该...
SPH（光滑粒子流体动力学）流体模拟实现二：SPH算法（4）-算法实现1
小龙虾的博客
10-21 9217
流体模拟（二） SPH算法实现1： 由于我们计算每个粒子的状态时，都需要获得在它光滑核半径内（邻域内）的所有粒子信息。我们如果遍历每个粒子，计算欧式距离的话，那开销就过于庞大了。因此我们可以将我们的空间划分成多个网格。 如上图所示，我们可以把空间划分成均匀网格，从而使我们在获取每个粒子的邻域粒子时，只需要访问该粒子的周围网格获取邻域粒子。这时候我们可以使用哈希表的方式，给每个空间网格赋予...
材料力学数值方法：光滑粒子流体动力学(SPH)：SPH粒子生成与初始化技术教程_2024-08-04_21-09-14.Tex
04-12 801
核函数WrhWrh定义了如何将粒子的属性（如密度、压力等）在空间中平滑。其中，r\mathbf{r}r是粒子间的位置向量，hhh是光滑参数，决定了核函数的影响范围。归一化∫WrhdV1∫WrhdV1，确保平滑后的属性值与实际值相等。平滑性：核函数在hhh范围内平滑粒子属性，在hhh范围外为0。对称性WrhW−rhWrhW−rh，确保粒子间相互作用的对称性。
材料力学数值方法：光滑粒子流体动力学(SPH)与有限元方法的比较_2024-08-04_23-25-45.Tex
04-12 892
无网格依赖性：SPH方法不需要网格，这使得它在处理大变形和自由表面流动问题时更为灵活和高效。易于并行化：由于SPH方法基于粒子，每个粒子的计算相对独立，因此非常适合并行计算环境。自然处理流体-固体相互作用：在材料力学中，SPH能够自然地处理流体与固体之间的相互作用，无需额外的边界条件处理。
光滑粒子流体动力学学习随笔
DaI253的博客
12-08 1843
回顾自己学习sph过程，方便后来人。
用sph方法模拟流动，亲测可用，适合初学者学习
07-20
自己最近用sph方法模拟的流动，亲测可用，适合初学者学习，经典应与人分享，拿去不谢！
ansys SPH方法教程
12-31
关于ansys/ls-DYNA中SPH方法的一个简易教程，看了就会用
基于光滑粒子流体动力学（SPH）的流体模拟方法—杯中水的模拟
08-01
干货！这是本人基于光滑粒子流体动力学做的一个杯中水的模拟，比较成功！两年的sph学习不容易，今天特意拿出来与你们分享——sph方法的编程核心技巧！
SPH算法总结
csythedog的博客
05-03 1598
SPH学习记录
SPH算法简介: 对我的启蒙
热门推荐
liuyunduo的博客
11-15 3万+
转自： https://thecodeway.com/blog/?p=83 https://thecodeway.com/blog/?p=139 https://thecodeway.com/blog/?p=161 https://thecodeway.com/blog/?p=204 SPH算法简介（一）: 数学基础       SPH(Smoothed Particle Hydrod...
SPH算法的理论和实践（1）
kuaxianpan2004的博客
08-03 1万+
SPH算法的理论和实践（1） 前段时间做了一个有关于SPH算法的项目，现在正好抽空把它写出来。SPH（Smoothed Particle Hydrodynamics）是光滑粒子流体动力学方法的意思，说白了就是用粒子模拟流体的流动效果。由于项目当中涉及到利用SPH算法实现多流体混溶模拟，所以下面我会写针对单流体模拟和多流体混溶模拟分别进行介绍，在介绍之前还是先看看做出来的最终效果吧。 效...
SPH算法简介（四）: Hello, SPH
IronYoung_不惧未来
10-14 4554
【原文链接：https://thecodeway.com/blog/?p=204】 上几节，我们推导出一大推复杂无比的公式，似乎有点纸上谈兵，这节来点真的，写一个可以运行的SPH系统，下面就是SPH基本的运算流程 初始化粒子，为每个粒子赋上初始位置 根据公式3.7计算每个粒子的密度 根据公式3.10计算每个粒子的压强 根据公式3.18计算每个粒子的加速度 根据临界条件调整加速度
《Fluid Engine Development》 学习笔记3-光滑粒子流体动力学
weixin_33905756的博客
06-19 1133
用粒子表示流体最热门的方法就是就是光滑粒子流体动力学（Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH).） 这种方法模糊了流体的边界，用有限数量的粒子代表流体，该方法的基本思想是将视作连续的流体(或固体)用相互作用的质点组来描述，各个物质点上承载各种物理量，包括质量、速度等，通过求解质点组的动力学方程和跟踪每个质点的运动轨道，求得整个系统的力学行为 经典核函数 SPH算法...
光滑粒子流体动力学SPH数值模拟方法及其应用研究
"国防科学技术大学硕士研究生毛益明的学位论文，导师汤文辉，主题是光滑粒子流体动力学（Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH）数值模拟方法的研究，涉及无网格法和流体动力学领域。" 光滑粒子流体动力学（SPH）...
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值