[发明专利]一种自适应粒子流体的计算机模拟方法

权利要求书

1.一种自适应粒子流体的计算机模拟方法，其特征在于，所述方法包括：

计算整个流体模拟域中每一个流体粒子距离流体表面的距离，并通过距离计算每个粒子的最优半径；

根据最优半径，对流体域中的全部粒子进行粒子分裂操作或粒子合并操作获取更新后的粒子；

基于更新后的粒子，添加涡量约束、使用边界虚粒子自适应方法构建范围边界的虚粒子来进行流体的边界控制，以提高细节模拟；

构建整个流体模拟域中所有粒子的最新位置和速度。

2.根据权利要求1所述的一种自适应粒子流体的计算机模拟方法，其特征在于，所述对流体域中的全部粒子进行粒子分裂操作或粒子合并操作获取更新后的粒子具体为：

对相对关系进行分析，若粒子的相对关系大于等于1.5，则为大粒子；若小于等于0.5，则为小粒子；在0.5和1.5之间，则为合适粒子；

对大粒子进行粒子分裂操作，对小粒子进行粒子合并操作。

3.根据权利要求2所述的一种自适应粒子流体的计算机模拟方法，其特征在于，所述对大粒子进行粒子分裂操作具体为：

N＝[C_i]

A_new＝A_i

其中，N为粒子分裂的个数，m_new为新分裂生成的粒子的质量，A_new为新粒子的其他各个物理量，m^rel为原粒子质量，A_i为原粒子的其他各个物理量。

4.根据权利要求2所述的一种自适应粒子流体的计算机模拟方法，其特征在于，所述对小粒子进行粒子合并操作具体为：

其中，和A_n分别代表合并前小粒子的质量和其他各个物理量，m^new是合并之后新粒子的质量，A^new是合并之后新粒子的其他各个物理量。

5.根据权利要求1所述的一种自适应粒子流体的计算机模拟方法，其特征在于，所述使用边界虚粒子自适应方法构建范围边界的虚粒子来进行流体的边界控制具体为：

其中，代表逃逸流体粒子距离边界设定范围的距离，k是一个自定义系数，F_i^boundary为逃逸流体粒子i所受到的边界阻力。