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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

绪论

SPH方法的历史背景

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。

发展历程

• 1977年：Lucy和Gingold与Monaghan分别独立提出SPH方法，主要用于天体物理学中的星云演化和恒星碰撞模拟。
• 1980年代：SPH方法开始在天体物理学领域得到广泛应用，包括行星形成、星系碰撞等复杂问题的模拟。
• 1990年代：SPH方法被引入到地球科学和工程力学领域，用于模拟地质灾害、爆炸冲击波等现象。
• 2000年代至今：随着计算机技术的发展，SPH方法在材料力学、生物力学、海洋工程等领域的应用日益广泛，同时，SPH方法的理论和算法也在不断改进和优化。

SPH方法的基本概念

SPH方法是一种基于粒子