• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
  • EI Compendex、CA收录
  • 力学类中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊、CSCD统计源期刊
以DSD理论和LS方法为基础的程序燃烧法
柏劲松, 李平, 钟敏, 张展冀, 袁帅, 姜洋, 陈森华
2008, 28(5): 401-406. doi: 10.11883/1001-1455(2008)05-0401-06
给出了二维弯曲爆轰波后产物流场计算方法。爆轰波阵面传播规律满足Detonation Shock Dynamics (DSD)理论并用level set (LS)方法计算,波阵面传播规律与波后流场的耦合通过程序燃烧法实现,反应进程变量可作为LS函数的函数给出。爆轰波从刚性细管道向粗管道传播产生绕射的二维计算结果表明,化学反应速率不影响波后流场分布,只影响反应区结构。此方法可用于钝感炸药的驱动计算问题。
关键词: 爆炸力学, 程序燃烧法, LS方法, 非理想爆轰
柱形汇聚几何中内爆驱动金属界面不稳定性
王涛, 汪兵, 林健宇, 钟敏, 柏劲松, 李平, 陶钢
2020, 40(5): 052201. doi: 10.11883/bzycj-2019-0150
采用自研的高保真度爆轰与冲击动力学程序,对柱形汇聚几何中内爆驱动金属材料界面不稳定性的动力学行为,进行了数值模拟研究。结果表明,首次冲击后至约12 μs,界面发展以RM(Richtmyer-Meshkov)不稳定性为主;12 μs后至冲击波聚心反弹加载前,界面聚心运动处于加速减速状态,界面发展由RT (Rayleigh-Taylor)不稳定性主导;冲击波聚心反弹加载后,界面发展又由RM不稳定性主导。另外,还研究了初始条件(初始振幅、初始波长、钢壳初始厚度和几何构型)对柱形内爆驱动金属材料界面不稳定性的影响。结果显示:初始振幅较大时振幅增长也较大;初始波长较小(模数较大)时振幅增长较小,而且存在一个截止波长;钢壳厚度会抑制扰动增长,也存在一个截止厚度;几何汇聚效应会使扰动增长速度更快。
关键词: 爆轰与冲击动力学, 柱形内爆, 金属界面不稳定性
低密度流体界面不稳定性大涡模拟
王涛, 李平, 柏劲松, 汪兵, 陶钢
2013, 33(5): 487-493. doi: 10.11883/1001-1455(2013)05-0487-07
采用拉伸涡亚格子尺度应力模型对湍流输运中的亚格子作用项进行模式化处理,发展了适用于可压多介质黏性流动和湍流的大涡模拟方法和代码MVFT(multi-viscousflow and turbulence)。利用MVFT代码对低密度流体界面不稳定性及其诱发的湍流混合问题进行了数值模拟。详细分析了扰动界面的发展,流场中冲击波的传播、相互作用、湍流混合区边界的演化规律,以及流场瞬时密度和湍动能的分布和发展。数值模拟获得的界面演化图像和流场中波系结构与实验结果吻合较好。三维和二维模拟结果的比较显示,两者得到的扰动界面位置、波系及湍流混合区边界基本一致,只是后期的界面构型有所不同,这也正说明湍流具有强三维效应。
关键词: 流体力学/界面不稳定性/亚格子尺度应力模型, /低密度流体/大涡模拟/湍流混合
Euler-Lagrange耦合计算的GEL方法
姚阳, 李平, 柏劲松, 姜洋, 裴晓阳, 钟敏
2007, 27(5): 420-425. doi: 10.11883/1001-1455(2007)05-0420-06
研究了一种Euler-Lagrange耦合数值方法ghost-fluid Euler-Lagrange(GEL)方法,编写了GEL二维计算程序。其中Euler流场计算采用以SCB格式编制的二阶计算程序,Lagrange域计算采用DEFEL二维动力有限元程序。通过一维黎曼问题的计算结果与高精度PPM方法进行的比较,以及二维移动边界cylinder lift-off problem的计算结果与文献的对比,验证了GEL方法和本文程序的正确性。
关键词: 流体力学, Euler-Lagrange耦合, GEL方法, ghost fluid
可压缩多介质粘性流体和湍流的大涡模拟
柏劲松, 王涛, 邹立勇, 李平
2010, 30(3): 262-268. doi: 10.11883/1001-1455(2010)03-0262-07
在可压缩多介质粘性流体动力学高精度计算方法MVPPM(multi-viscous-fluid piecewise parabolicmethod)基础上,引入Smagorinsky和Vreman亚格子湍流模型,采用大涡数值模拟方法求解可压缩粘性流体NS(Navier-Stokes)方程,给出适用于可压缩多介质流体界面不稳定性发展演化至湍流阶段的计算方法和二维计算程序MVFT(multi-viscosity-fluid and turbulence)。在2种亚格子湍流模型下计算了LANL(Los Ala-mos National Laboratory)激波管单气柱RM不稳定性实验,分析了气柱的形状、流场速度以及涡的特征,通过与LANL实验和计算结果的比较可知,Vreman模型略优于Smagorinsky模型,MVFT方法和计算程序可用于对界面不稳定性发展演化至湍流阶段的数值模拟。
关键词: 流体力学, 大涡模拟, Navier-Stokes方程, 界面不稳定性, 亚格子涡粘模型
强爆轰驱动飞片的数值模拟研究
袁帅, 文尚刚, 李平, 董玉斌
2015, 35(2): 197-202. doi: 10.11883/1001-1455(2015)02-0197-06
在一维流体动力学程序中,使用了JWLT状态方程,对强爆轰驱动飞片的实验模型进行了数值模拟研究,得到了炸药爆轰产物的压力和密度分布,验证了强爆轰的存在,同时得到了二级飞片自由面的速度曲线,与实验测量结果符合较好,为解释实验结果和设计新的强爆轰实验提供了计算依据,同时验证了程序的正确性。
关键词: 爆炸力学, 自由面速度, 状态方程, 强爆轰驱动
再冲击载荷作用下流动混合的数值模拟
王涛, 柏劲松, 李平, 钟敏
2009, 29(3): 243-248. doi: 10.11883/1001-1455(2009)03-0243-06
基于多介质的流体体积分数VOF(volume of fluid)方法和PPM(piecewise parabolic method)方法,给出和发展了可用于多介质粘性流体动力学的数值计算方法和计算代码MVPPM(multi-viscosity-fluid piecewise parabolic method)。为了检验和验证此计算代码,对某激波管实验再冲击载荷作用下的流体动力学不稳定性及其导致的混合过程进行了数值模拟,计算结果与实验结果一致。同时还研究了激波反射冲击作用下流体混合区的演化情况,在反射激波和混合区相互作用的瞬间,混合区的宽度明显减小,之后又迅速增大;另外,混合增长率与初始扰动的频谱有很大关联。通过对有粘性(分子动力学粘性)和无粘性结果的对比,发现粘性对混合区的影响很小。
关键词: 流体力学, 界面不稳定性, MVPPM, 流动混合, 分子动力学粘性
可压缩多介质粘性流体的数值计算
柏劲松, 李平, 王涛, 谢彬, 钟敏, 陈森华
2007, 27(6): 515-521. doi: 10.11883/1001-1455(2007)06-0515-07
将考虑热传导和粘性情况下的Navier Stokes方程描述的物理过程分解成3个子过程进行数值计算,即把整个流量计算分解成无粘性流量、粘性流量和热流量3部分,采用多介质流体高精度parabolic piecewise method(PPM)方法、二阶空间中心差方法和两步Rung-Kutta时间推进方法相结合进行数值计算。给出了激波管中Riemann问题和二维、三维Richtmyer-Meshkov界面不稳定性的Navier Stokes方程和Euler方程对比计算结果,显示了粘性对界面不稳定性的影响。
关键词: liquid mechanics, Navier Stokes equation, multi-fluid parabolic piecewise method, viscous fluid
滑移爆轰密封的初步数值模拟
袁帅, 柏劲松, 张汉钊, 李平
2015, 35(4): 496-500. doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0496-05
利用有限元方法,通过数值模拟得到爆炸密封铝、铜封管密封所需炸药药量;在此基础上,利用光滑粒子法对爆炸密封模型进行优化,分析炸药、保护外壳等形状等对封管密封性能的影响。基于对计算结果的分析,确定实验模型。实验回收结果和数值模拟结果符合较好,表明数值模拟结果对实验设计有指导作用。
关键词: 爆炸力学, 光滑粒子方法, 爆炸密封, 封管, 滑移爆轰
基于射线穿透法的GPU并行阶梯型有限差分网格生成算法
李平, 麻铁昌, 许香照, 马天宝
2020, 40(2): 024201. doi: 10.11883/bzycj-2019-0344
三维大规模有限差分网格生成技术是三维有限差分计算的基础,网格生成效率是三维有限差分网格生成的研究热点。传统的阶梯型有限差分网格生成方法主要有射线穿透法和切片法。本文在传统串行射线穿透法的基础上,提出了基于GPU (graphic processing unit)并行计算技术的并行阶梯型有限差分网格生成算法。并行算法应用基于分批次的数据传输策略,使得算法能够处理的数据规模不依赖于GPU内存大小,平衡了数据传输效率和网格生成规模之间的关系。为了减少数据传输量,本文提出的并行算法可以在GPU线程内部相互独立的生成射线起点坐标,进一步提高了并行算法的执行效率和并行化程度。通过数值试验的对比可以看出,并行算法的执行效率远远高于传统射线穿透法。最后,通过有限差分计算实例可以证实并行算法能够满足复杂模型大规模数值模拟的需求。
关键词: 网格生成, GPU并行计算, 射线穿透法, 数据传输策略
  • 首页
  • 上一页
  • 1
  • 2
  • 末页
  • 共:2页
  • 跳转
  • Go