二维矩形水槽晃荡过程的SPH方法模拟（论文）

液体晃荡问题具有十分重要的工程应用前景，其具有一般自由表面流动特点，还与限制其运动范围的容器发生强烈的交互作用，涉及非线性自由表面大变形运动。光滑质点水动力学（SPH）方法是近年来新兴的无网格的、纯拉格朗日粒子方法，在天体物理，水动力学以及其他相关学科中已经得到应用。与网格数值方法相比，这类方法的优点在于能方便地模拟自由表面的大变形与破碎。本文探讨SPH 方法在研究容器运动所激发的内部流体的强迫晃荡问题方面的应用，为晃荡问题的研究提供一种新的思路。针对二维矩形强迫晃荡问题，推导了动坐标系下N-S 方程的SPH形式，给出了使用SPH 方法进行水动力学模拟所需的基本条件以及相关的处理方法，对速度重新初始化、人工粘性、边界处理等方面进行了探讨。运用SPH 方法对二维矩形水槽的纵荡和纵摇问题进行了数值模拟，并将模拟结果与前人的结果进行了对比。结果表明，SPH 对二..