基于表面力模型的液滴冲击弹性基底SPH模拟

发布时间：2021-08-01 09:40

　　采用光滑粒子动力学SPH方法建立液滴冲击弹性基底的流固耦合数值模型,给出描述粘性流体和弹性固体运动的SPH离散方程和数值处理格式,引入人工耗散项来抑制标准SPH方法的数值震荡。为模拟液滴的表面张力效应,通过精确检测边界粒子,采用拉格朗日插值方法计算表面法向量和曲率,结合界面理论中的连续表面力CSF方法,建立了适用于自由表面液滴的表面力模型,方形液滴变形的模拟结果与拉普拉斯理论解吻合较好。随后,采用SPH流固耦合模型模拟1.0 mm直径水滴以不同速度（0.2 m/s～3.0 m/s）冲击两种薄板型基底,分析了基底弹性变形对液滴铺展、收缩以及回弹行为的影响。 

【文章来源】：计算力学学报. 2020,37(04)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

自由表面力模型

自由表面力模型的算法流程

将边界粒子当作液滴表面上的一系列离散点,通过这些离散点,采用拉格朗日插值方法,重构表面曲线。首先,将全局坐标系转换为局部坐标系,如图5所示,针对任意边界粒子i,局部坐标系的原点O ′的位置矢量按照式(10)确定,图4 通过铺平和排序找出未覆盖的区域

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3315287