階平流

一階平流計(jì)算簡(jiǎn)單，計(jì)算效率高，但隨著時(shí)間的推移往往會(huì)擴(kuò)散陡峭的梯度，特別是在瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析或其他需要相當(dāng)頻繁的自適應(yīng)網(wǎng)格的問(wèn)題中。因此，這種技術(shù)應(yīng)該被用來(lái)作為一個(gè)計(jì)算效率高的替代準(zhǔn)靜態(tài)模擬，不需要頻繁的自適應(yīng)網(wǎng)格。

圖3說(shuō)明了一維網(wǎng)格的一部分的一階方法。通過(guò)首先假定每個(gè)舊元素的變量的恒定值，將元素變量o從舊網(wǎng)格重新映射到新網(wǎng)格。然后將這些值集成到每個(gè)新元素上。變量的新值通過(guò)將每個(gè)積分的值除以新元素體積來(lái)得到。

輸入文件用法：

使用以下選項(xiàng)指定應(yīng)使用一階平流方法來(lái)重新映射元素變量：

自適應(yīng)網(wǎng)格控制，名稱=名稱，平流=一階

ABAQUS/CAE用法：步驟模塊：其他->ALE自適應(yīng)網(wǎng)格控件->創(chuàng)建：名稱：名稱，切換到第一順序

動(dòng)量平流

在一個(gè)新的網(wǎng)格上，首先通過(guò)對(duì)流動(dòng)量計(jì)算節(jié)點(diǎn)速度，然后利用新網(wǎng)格上的質(zhì)量分布計(jì)算速度場(chǎng)。平流動(dòng)量直接保證了在重映射過(guò)程中動(dòng)量在自適應(yīng)網(wǎng)格域中得到適當(dāng)?shù)氖睾恪Ｓ袃煞N方法可用于平流動(dòng)量：默認(rèn)元素中心投影法和半指數(shù)移動(dòng)法(Benson，1992)。這兩種方法都適用于所有自適應(yīng)網(wǎng)格應(yīng)用。

單元中心投影法

元素中心投影法是用于平流動(dòng)量和需要最少的數(shù)值運(yùn)算的默認(rèn)方法。首先根據(jù)單元節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量和速度計(jì)算原網(wǎng)格的單元?jiǎng)恿俊Ｈ缓螅ㄟ^(guò)相同的一階或二階算法將單元?jiǎng)恿繌呐f網(wǎng)格推進(jìn)到新網(wǎng)格。最后，在新網(wǎng)格上的單元?jiǎng)恿渴褂猛队敖M裝在節(jié)點(diǎn)。元素中心投影法只需要兩個(gè)或三個(gè)額外的變量在二維或三維的平流，分別。

輸入文件用法：

使用以下選項(xiàng)來(lái)請(qǐng)求計(jì)算效率最高的動(dòng)量平流方法：

*自適應(yīng)網(wǎng)格控件，名稱=名稱，動(dòng)量平流=元素中心投影

使用方法：步驟模塊：其他-》ALE自適應(yīng)網(wǎng)格控制-》創(chuàng)建：名稱：名稱，動(dòng)量平流：元素中心投影

半指數(shù)移位法

半折射率偏移法比單元中心投影法計(jì)算量大，但對(duì)某些問(wèn)題而言，半折射率偏移法的波頻散較小。該方法首先將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)量變量從單元周圍的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到單元中心。然后，將移動(dòng)的動(dòng)量變量從舊的網(wǎng)格推進(jìn)到新的網(wǎng)格，并使用相同的一階或二階算法對(duì)單元變量進(jìn)行平移，從而在新元素的中心提供動(dòng)量變量。最后，在新網(wǎng)格中的元素中心的動(dòng)量變量被移回節(jié)點(diǎn)。半指數(shù)平移法在二維和三維分別需要8個(gè)或24個(gè)額外變量的平流，可以顯著增加每個(gè)平流掃描的代價(jià)。

輸入文件用法：

使用以下選項(xiàng)指定應(yīng)將半指數(shù)移位方法用于動(dòng)量平流：

自適應(yīng)網(wǎng)格控制，名稱=名稱，動(dòng)量平流=半指數(shù)偏移

Abaqus/CAE用法：步進(jìn)模塊：其他->ALE自適應(yīng)網(wǎng)格控件->創(chuàng)建：名稱：名稱，動(dòng)量平流：半指數(shù)偏移

參考資料

lBenson, D.J.,“交錯(cuò)網(wǎng)格上的動(dòng)量平流”，“計(jì)算物理學(xué)雜志”，第100卷，第143至162頁(yè)，1992年。

l范里爾“走向終極保守差分方案I。理想可壓縮流的上游中心有限差分格式，計(jì)算物理學(xué)雜志，第23卷，263-275頁(yè)，1977年。

l范里爾“走向終極保守差分格式I。數(shù)值對(duì)流的一種新方法，”計(jì)算物理學(xué)雜志，第23卷，第276-299頁(yè)，1977年。

溫馨提示：

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