[发明专利]一种基于改进的移动粒子半隐式法和模态叠加方法求解强非线性时域水弹性问题设计方法在审
| 申请号： | 201910413625.3 | 申请日： | 2019-05-17 |
| 公开（公告）号： | CN110750833A | 公开（公告）日： | 2020-02-04 |
| 发明（设计）人： | 孙哲;邓彦增;张桂勇;宗智 | 申请（专利权）人： | 大连理工大学 |
| 主分类号： | G06F30/15 | 分类号： | G06F30/15;G06F119/14 |
| 代理公司： | 21212 大连东方专利代理有限责任公司 | 代理人： | 唐楠;李洪福 |
| 地址： | 116024 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于改进的移动粒子半隐式法和模态叠加方法求解强非线性时域水弹性问题设计方法，其基于改进的移动粒子半隐式法(Moving Particle Semi‑implicit,MPS)的流体动力求解器、基于耦合刚体与弹性模态的模态叠加方法的结构响应求解器，二者采用迭代的方式在时域实现强耦合。本发明改进了传统的基于势流的水弹性计算无法直接模拟自由表面的剧烈变形和船体砰击现象的不足，并且考虑了结构的刚性与柔性运动模态之间的相互影响问题。 | ||
| 搜索关键词： | 模态叠加 移动粒子 求解器 水弹性 隐式 非线性时域 改进 弹性模态 结构响应 流体动力 柔性运动 问题设计 影响问题 自由表面 耦合 传统的 强耦合 求解 迭代 刚体 模态 时域 船体 变形 | ||
【主权项】：
1.一种基于改进的移动粒子半隐式法和模态叠加方法求解强非线性时域水弹性问题设计方法，其特征在于具体步骤如下：/nS1、用无网格离散点对流场和边界进行空间离散，若前一时间步为初始时刻，则还需对流体粒子的速度和压强进行初始化；/nS2、根据前一时间步固体边界的运动信息，确定当前时间步的结构边界位置的估计值，若前一时间步为初始时刻，则采用结构运动的初始值；/nS3、不计流体压力，基于前一时间步的流场信息，按照Navier-Stokes方程更新流体粒子的位置和速度；/nS4、推导出压力泊松方程并求解压力泊松方程；/nS5、通过求解压力泊松方程得到的压力值更新流体粒子的位置和速度；/nS6、通过求解压力泊松方程得到的压力值，求解耦合刚体和弹性模态的固体响应控制方程；/nS7、利用步骤S6得到的动力学信息以及固体结构的各阶弹性模态并通过线性叠加的方法计算出的结构总体的弹性变形来更新结构运动和变形，确定新的流体的边界位置；/nS8、比较步骤S2和步骤S7中的结构位置差值，若满足收敛条件则进行下一时间步运算，否则在当前时间步重复步骤S2到步骤S8，直至收敛条件满足后进行下一时间步的计算。/n
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