Моделирование стационарных ударных волн в пористом веществе методом SPH
Автор: Мурзов С.А., Паршиков А.Н., Дьячков С.А., Егорова М.С., Жаховский В.В.
Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Рубрика: Информатика и управление
Статья в выпуске: 2 (46) т.12, 2020 года.
Бесплатный доступ
Предлагаемый в работе метод мезоскопического расчета отклика пористых материалов на ударное сжатие в подвижном окне открывает возможность прямого расчёта ударных адиабат пористых материалов. Мезоскопическое моделирование описывает пористую среду явным заданием структуры пор и использует информацию только об уравнении состояния и прочностных характеристиках сплошного материала. Для достижения истинно стационарного режима распространения ударной волны разработан метод подвижного окна наблюдения, суть которого состоит в следующем: несжатое вещество втекает в расчетную область с постоянной скоростью, а скорость вытекания из области подбирается итерациями так, чтобы фронт волны установился неподвижным в окне наблюдения. Моделирование ударных волн было проведено как в стандартной постановке с неподвижным поршнем (методом обращенного движения), так и в системе подвижного окна наблюдения. Продемонстрировано, что после достижения стационарного режима профили, полученные обоими методами, идентичны.
Ударные волны, гидродинамическое моделирование, упругопластика, метод сглаженных частиц
Короткий адрес: https://sciup.org/142230079
IDR: 142230079
Список литературы Моделирование стационарных ударных волн в пористом веществе методом SPH
- Medin S.A., Parshikov A.N. Mesomechanical Simulation of Shock Compaction of Porous Aluminum // Math. Models Comput. Simul. 2014. V. 6, N 5. P. 435-444.
- Zhakhovskii V. V, Zybin S. V, Nishihara K., Anisimov S.I. Shock Wave Structure in Lennard-Jones Crystal via Molecular Dynamics // Phvs. Rev. Lett. 1999. V. 83. P. 1175 1178.
- Lastiwka M., Basa M., Quinlan N.J. Permeable and non-reflecting boundary conditions in SPH // Int. J. Numer. Meth. Fluids. 2009. V. 61. P. 709-724.
- Sun P.-N., Colagrossi A., Zhang A. Numerical simulation of the self-propulsive motion of a fishlike swimming foil using the ¿+-SPH model // Theor. App. Mech. Lett. 2018. V. 8. P. 115-125.
- Ferrand M., Laurence D. R., Rogers B. D., Violeau D., and Kassiotis C. Unified semi-analytical wall boundary conditions for inviscid, laminar or turbulent flows in the meshless SPH method // Int. J. Numer. Meth. Fluids. 2012. V. 71. P. 446-472.
- Kunz P., Hirschler M., Huber M., Nieken U. Inflow/outflow with Dirichlet boundary conditions for pressure in ISPH //J. Сотр. Phvs. 2016. V. 326. P. 171-187.
- Egorova M.S., Dyachkov S.A., Parshikov A.N., Zhakhovsky V.V. SPH modeling using dynamic domain decomposition and load balancing displacement of Voronoi subdomains // Comput. Phvs. Commun. 2019. V. 234. P. 112-125.
- Parshikov A.N., Medin S.A. Smoothed particle hydrodynamics using interparticle contact algorithms // J. Comput. Phvs. 2002. V. 180. P. 358-382.
- Medin S.A., Parshikov A.N. Development of smoothed particle hydrodynamics method and its application in the hydrodynamics of condensed matter // High Temp. 2010. V. 46. P. 973-980.
- Олдер В., Фернбах С., Ротенберг M. (ред.) Вычислительные методы в гидродинамике. Москва : Мир, 1967.
- Monaghan J.J. SPH and Riemann Solvers // J. Comput. Phvs. 1997. V. 136, N 2. P. 298307.
- Dukowicz J.K. A general, non-iterative Riemann solver for Godunov's method //J. Comput. Phvs. 1985. V. 61. P. 119-137.
- Quinlan N. J., Basa M., Lastiwka M. Truncation error in mesh-free particle methods // Int. J. Numer. Methods. Eng. 2006. V. 66, N 13. P. 2064-2085.
- Dyachkov S.A., Parshikov A.N., Zhakhovsky V.V. SPH simulation of boron carbide under shock compression with different failure models //J. Phvs.: Conf. Ser. 2017. V. 815. P. 012012.
- S.P Marsh LASL shock Hugoniot data. Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, USA, 1980.
- Takeda H., Miyama S.M., Sekiya M. Numerical simulation of viscous flow by smoothed particle hydrodynamics // Prog. Theor. Phvs. 1994. V. 92, N 5. P. 939-960.
