一、NUMERICAL SIMULATION ON MULTI-FLUID INTERFACES（论文文献综述）
潘恺[1]（2021）在《带自由液面问题的绝对位置-压力格式粒子有限元方法研究》文中认为传统的流体模拟方法主要以欧拉法为主,其中一个很重要的原因是欧拉方法具有处理流体大变形的能力。然而,对于带自由液面的流动以及运动边界问题欧拉法将面临很大的挑战。在基于网格的拉格朗日模型中,网格会随着连续体一起移动,运动过程中边界和界面能够自然地被跟踪和识别。然而,当变形大到一定程度时,网格会极度扭曲,求解精度下降甚至不收敛。因此,传统拉格朗日有限元方法通常只能处理小变形的流动问题。绝对节点坐标（ANCF）单元由于采用了斜率坐标来描述局部方向,这允许使用少量单元来表示复杂的形状,因此最近被应用到流体模拟领域,特别是充液系统自由液面的大变形模拟。此外,采用绝对节点坐标作为主变量使得流体可以自然地与固体有限元程序以及多体系统算法相结合构成一个统一的复杂系统。尽管如此,基于完全拉格朗日描述的绝对节点坐标单元仍受到网格极端变形以及复杂接触边界的限制。粒子有限元方法（PFEM）是一种基于背景网格的粒子方法,它使用更新的拉格朗日描述并通过有限元网格离散求解域。有限元网格的节点可以看作是粒子用来传递流体的动量及其所有物理性质,这些粒子可以自由移动甚至与主体区域分离。因此,本文在绝对节点坐标法的基础上,结合粒子有限元方法高效的网格更新技术来描述带自由液面的流动问题,不仅可以和多体算法相结合,还适用于各类复杂的边界。此外,在算法方面做了相关改进,避免了传统拉格朗日方法因网格畸变而带来的时间步长限制。本文的主要研究内容如下:采用绝对节点坐标法和完全拉格朗日公式建立了不可压缩牛顿流体的二维有限元模型。采用罚函数方法处理流体的近似不可压缩性,同时给出了广义粘性力和惩罚力对应切线刚度矩阵的显式表达式。为了在全局坐标系下建立刚-液系统的统一模型,采用绝对节点坐标参考节点（ANCF-RN）来描述刚性贮箱的运动,并引入拉格朗日乘子施加自由滑移和非穿透约束。为了保证长时间仿真的稳定性,采用Bathe复合积分格式求解液-固系统的动力学方程,并通过相关算例来验证ANCF流体单元的大变形能力。将不同外激励形式下监测点的自由液面位移和压力结果与文献实验数据进行对比验证,并进行相关的收敛性分析,指出采用传统绝对节点坐标单元求解流体问题的实用性及局限性。结合绝对节点坐标思想和传统拉格朗日粒子有限元方法,提出采用线性单元描述的绝对位置-压力格式的粒子有限元方法（AP-PFEM）。根据伽辽金有限元方法推导更新构型下的纳维-斯托克斯方程的等效积分形式,并采用规避inf-sub条件的有限增量微积分法则（FIC）对质量守恒方程进行压力稳定化处理。为了提高求解精度,采用具有高频数值耗散特性和二阶精度的广义-α法进行时间离散并通过“离散-预估-校正”格式求解系统动力学方程。在“离散-预估-校正”模型的基础上,提出一种基于流线积分的“预估-离散-校正”模型,其中预估过程使用显式流线积分来预测流体域的非线性初始迭代构型。这种根据当前背景网格所对应的流线预测模型可以在很大程度上减轻传统拉格朗日模型所面临的时间步长限制问题,尤其是在一个时间步长内可能出现的单元反转情况。此外,采用绝对位置作为运动主变量可以直接对当前网格节点位置进行更新来满足动量守恒方程。接着,在流线积分预测基础上做了进一步改进,考虑不同时刻流线的变化。通过算例验证所提算法在复杂流动以及大时间步长下的稳定性。研究传统采用非滑移边界粒子有限元方法（PFEM）的特点,发现当采用较粗的网格离散求解域时边界的粘滞效应会对整体流场造成很大影响。由于PFEM的拉格朗日特性及网格更新过程,使得自由滑移边界的施加存在困难。因此,借助每一时刻生成的虚拟接触单元来识别真实接触节点,并通过拉格朗日乘子引入自由滑移约束,将绝对位置粒子有限元方法与多体算法相结合,建立统一的拉格朗日耦合系统。为了避免大时间步长下界面节点在大曲率边界上出现偏离,对凹曲面边界情况下边界节点出现的位错提出相应的调整方法。传统拉格朗日方法在求解管道进出口边界和驱动边界问题时需要特殊处理,主要是涉及到流体粒子在运动过程中无法保持进出口的剖面形状。因此,同样借助虚拟接触层的思想施加进出口以及驱动边界条件。通过若干数值算例验证了自由滑移边界在粗网格及较大时间步长下仍具有良好的质量守恒特性,并将压力计算结果与文献数值和实验结果进行对比,证明所提方法的稳定性和准确性。详细讨论和分析了采用自由滑移边界的三维绝对位置粒子有限元方法（3D AP-PFEM）在仿真过程中容易遇到的网格变形问题,并给出相应的解决方案。采用一致法向施加自由滑移约束来消除压力场的非物理振荡以及虚假的速度场。为了避免仿真过程中接触面网格的过度扭曲,并同时保持固体壁面的几何特征,提出一种有效的接触节点识别方法以及接触面网格光滑方法,并对接触面容易出现的凹陷进行修补。此外,通过自由液面网格加密以及液面通量调整对仿真过程中造成的流体质量损失进行修正。本文提出的基于绝对位置-压力格式的粒子有限元模型,以及在此基础上给出的相应改进算法对工程上充液多体系统的模拟提供了一种新的求解思路。
张海力[2]（2020）在《复杂运动目标电磁散射建模与快速算法研究》文中提出复杂运动目标的电磁散射建模和计算在军事和民用上都有着重要的价值。传统的计算电磁学主要研究对象是静止或者单一目标的电磁散射问题。本文从实际应用角度出发,具体地研究和分析了几种实际工程中典型的复杂运动目标电磁散射问题。首先,本文回顾了矩量法和多层快速多极子算法。对本文研究工作的基础算法、矩阵方程迭代求解方法、奇异积分处理方法等进行简单的介绍。为后续的工作展开提供了基础。针对多运动目标的电磁散射问题,首先详细地阐述了传统的多层快速多极子算法在该问题上的局限性。为了提高多运动目标的电磁散射计算效率,提出了一种针对多运动目标的快速算法。新算法基于动态的八叉树结构,可以通过子目标八叉树最高层之间的转移来精确高效地计算运动的子目标之间的耦合。数值算例证明了新算法在计算多运动目标的电磁散射时,在保证结果精确性的同时具有效率上的优势。针对子目标几十或者上百的多运动目标群的电磁散射问题,为了提高计算效率,提出了双重八叉树结构。双重八叉树结构由一个主八叉树结构和多个随子目标运动的子八叉树结构组成。对于两个距离较远的目标之间的电磁耦合,采用在主八叉树上聚合转移再解聚合的方式来计算。双重八叉树结构能减小多运动目标群电磁耦合的计算复杂度。数值结果证明基于双重八叉树结构的快速算法能高效精确地计算多运动目标群的电磁散射。针对实际工程中复杂背景下运动目标的电磁散射问题,分析了以往算法存在的两个困难。第一个困难是复杂背景和运动目标尺寸相差太大,具有不同层数的八叉树结构,无法通过最高层之间的转移来实现目标和复杂背景之间的耦合。第二个困难是由于复杂背景的尺寸一般较大,相对应的最高层分组盒子的边长也很大,目标和复杂背景之间的距离很容易小于这个边长,从而导致加法定理无法使用。为了克服这两个困难,提出了层级自适应八叉树结构。数值算例证明基于层级自适应八叉树结构的快速算法能够精确且高效地计算出复杂背景和运动目标之间的耦合。针对水面运动目标的电磁散射问题,本文采用开尔文尾迹方法建立运动舰船的尾迹。考虑海面的风动背景,采用蒙特卡洛方法建立风动海面模型。首先采用小斜率近似算法计算和分析了舰船对风动海面的电磁散射影响。其次采用多层快速多极子算法计算了水面舰船和尾迹以及风浪的复合目标的电磁散射。针对水下运动目标所产生的海面尾迹的电磁散射问题,采用计算流体力学方法来建立水下运动目标的尾迹模型。通过分析尾迹模型的几何特性,验证了尾迹模型是可信的。采用小斜率近似方法计算了风动背景下水下运动目标在不同速度、不同深度、不同运动方向时尾迹的电磁散射。通过对比和分析不同情况下尾迹的电磁散射结果,发现水下运动目标在不同运动状态下,电磁散射会略有差异。这些结论能为水下运动目标电磁探测方法提供一些参考和支撑。
董问,袁奕,张正艺,解德[3]（2019）在《晃荡载荷作用下LNG船B型独立液货舱支撑结构受力分析》文中研究说明为分析LNG船B型独立液货舱的支撑结构在晃荡载荷作用下的受力情况,建立二维有限元模型,简化支撑结构,基于任意拉格朗日-欧拉方法和体积模量缩减技术,采用Abaqus对液舱晃荡进行数值仿真,得到不同工况下支撑结构作用力随时间的变化情况。有结论以下:1)周期性横摇使支撑结构作用力周期性变化;2)横摇幅值越大,作用力变化范围越大;3)与固体货物相比,装载等密度等体积液体货物时,作用力变化范围更大;4)在液货舱内设置挡板能够降低作用力变化范围。本文采用的计算方法和得到的结论能够为初步设计阶段支撑结构的强度及疲劳分析提供帮助。
柏劲松,王涛,肖佳欣,汪兵,邹立勇,刘金宏,李平[4]（2017）在《激波加载初始非均匀气体流场界面不稳定性数值模拟》文中进行了进一步梳理流体力学界面不稳定性及其后期的界面混合现象,是一种十分复杂的多尺度非线性物理问题,在惯性约束聚变、天体物理以及水中爆炸等领域有着广泛的应用前景,对该问题的研究不仅具有很高的学术价值,而且对促进相关领域的发展具有重要意义.中国工程物理研究院流体物理研究所基于Euler有限体积方法,发展了适用于可压缩多介质黏性流动具有多亚格子尺度模型的大涡模拟程序MVFT,并评估分析了不同亚格子尺度模型对界面不稳定性及界面混合的模拟能力;提出了流场非均匀性对R-M不稳定性影响的问题,并在激波驱动轻重气体双模扰动R-M界面不稳定性实验中成功应用并解读了新的实验现象和规律,在此基础上进而开展了反射激波作用下两种初始非均匀流场界面不稳定性引起的界面混合数值模拟研究,探讨了流场非均匀性对激波反射后强非线性阶段界面不稳定性发展、演化规律的影响,近期还对非均匀流场R-M不稳定性的演化规律、初始流场非均匀性和初始扰动效应及其影响的物理机制进行了分析和研究.
伍俊,杨益,庄铁栓[5]（2016）在《水中爆炸作用机理及毁伤效应研究综述》文中指出为深入揭示水中爆炸的作用机理及毁伤效应特性,从不同炸药水中爆炸机理、水中爆炸冲击波传播、水中爆炸气泡脉动、水中爆炸结构破坏效应与动态响应、水中爆炸测试试验技术、水中爆炸数值模拟与毁伤评估等6个方面,综述了国内外对水中爆炸作用机理及毁伤效应的研究进展。提出急需解决的关键技术问题为:非理想炸药水中爆炸能量释放与传播、冲击波/气泡耦合作用对结构的毁伤、水中爆炸结构毁伤评估方法、水中爆炸多尺度模拟技术等。附参考文献86篇。
王涛,刘金宏,柏劲松,姜洋,李平,刘坤[6]（2012）在《冲击波作用下Air/SF6斜界面不稳定性实验和数值模拟研究》文中研究说明开展了Mach数为1.23和1.41的冲击波作用下的Air/SF6斜界面不稳定性激波管实验,并利用王涛等人发展的可压缩多介质粘性流体和湍流大涡模拟程序MVFT（multi-viscous-fluid and turbulence）,对该激波管实验进行了数值模拟,二者相比较一致性较好,包括界面图像、湍流混合区TMZ（turbulent mixing zone）宽度、气泡和尖钉位移,确认了该计算代码对界面不稳定性问题模拟的可靠性和有效性.数值模拟再现了冲击波作用下,Air/SF6斜界面的演化过程及流动中复杂波系结构的发展如冲击波的传播、折射和反射.结果还显示冲击波Mach数较大时,冲击波和界面相互作用时混合区获得的能量也较大,扰动界面发展的也更快.
谢昌坦[7]（2011）在《气—水可压缩流物质界面的R-M不稳定性研究》文中研究表明气-水可压缩流的Richtmyer-Meshkov（R-M）不稳定性的数值模拟是当今计算流体力学领域研究的难点之一。R-M不稳定性是指当激波通过两种不同密度的流体界面时,界面将失稳,扰动将发展,最终导致两种流体强烈混合的物理现象。R-M不稳定性在惯性约束聚变（ICF）、航空航天及爆炸等众多领域均有重要应用。数值求解R-M不稳定性的关键在于运动界面的准确捕获和界面边界条件的合理定义。由于气体和水的物理属性差别较大,相对于气-气可压缩流,气-水可压缩流的数值模拟要困难很多。目前,国内外的相关学者对气-气界面的R-M不稳定性已经进行了比较深入的研究,而气-水界面的R-M不稳定性则研究较少。为此,本文研究的重点在于气-水界面的R-M不稳定性问题,采用level set方法捕获气-水界面,采用真实虚拟流体方法（rGFM）定义界面边界条件,采用五阶WENO格式和三阶TVD Runge-Kutta方法求解Euler方程的空间项和时间项,由此编制了二维Fortran程序,并应用该程序计算了一系列气-水可压缩流问题。一维问题的数值解与精确解符合较好,验证了程序的正确性和通用性。对于二维问题,包括激波打水滴问题、水下激波打气泡问题和水下爆炸问题,程序清晰捕获了激波、物质界面和各类间断的相互作用,通过改变入射激波的强度分别给出了物质界面的演化过程和涡量的增长规律,计算结果与相应的文献结果符合较好。
王涛,柏劲松,李平,刘坤[8]（2009）在《冲击波加速矩形界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性大涡模拟》文中研究指明在可压缩多介质黏性流体动力学计算方法MVPPM（multi-viscous-fluid piecewise parabolic method）基础上,发展了适用于可压缩多介质黏性流体和湍流的并行大涡模拟LES（large-eddy simulation）算法和代码MVFT（multi-viscous-fluid and turbulence）,并用于求解多介质的可压缩N-S（Navier-Stokes）方程组.大涡模拟中采用亚格子尺度SGS（subgrid-scale）应力模型来模拟不可解尺度运动对大尺度运动的影响.利用MVFT代码对平面冲击波加速作用下矩形SF6块体运动的Richtmyer-Meshkov不稳定性实验进行了细致的数值模拟.数值模拟得到的SF6块体演化图像和实验图像符合很好,同时数值模拟再现了SF6块体复杂的发展过程--翻滚的状态发展.对表征SF6块体尺度的几何量也进行了详细的比较,数值模拟结果和实验结果一致性也很好,而且定量地给出了SF6块体的发展规律.采用三种SGS模型模拟得到的SF6块体右界面最大位置在后期有明显差异,这是因为在冲击波作用下右界面发展比较复杂,而且不同的SGS模型,耗散也不同.另外,对SGS湍耗散、分子黏性耗散和SGS湍动能进行了研究和分析,它们都和大尺度的涡结构有相似的分布.SGS湍耗散比分子黏性耗散大得多,而Vreman模型的SGS湍耗散比Smagorinsky模型的小.总体上,采用Vreman SGS模型的数值模拟结果比Smagorinsky SGS模型和动力黏性要好.最后对SF6块体界面上涡和环量沉积进行了研究.
李平,柏劲松,王涛,邹立勇[9]（2009）在《激波作用下气柱不稳定性发展诱发湍流大涡数值模拟》文中认为利用Smagorinsky亚格子湍流模型,采用大涡数值模拟方法求解可压缩流体Navier-Stokes方程,通过算子分裂分步计算,给出了适用于可压缩多介质流体界面不稳定性发展诱发湍流的计算程序MVFT（multi-viscosity-fluid and turbulent）.引入耗散界面过渡层ITL（interface transition layer）描述SF6气柱初始状态,用MVFT程序对LANL激波加载SF6气柱的激波管实验进行了数值模拟,分析了气柱的形状、流场速度以及涡的特征.计算结果表明,MVFT给出的气柱宽度、高度比RAGE的更接近于实验,气柱上游边界、下游边界和涡边界的速度与实验基本吻合,略小于RAGE的计算结果.MVFT程序的有效性得到初步检验和验证.
陈治[10]（2009）在《重力场与微重力场下不可压缩气液两相流研究》文中研究表明气液两相流是一种典型的多相流,属于工业过程中极其重要的一类问题。如微管道、微电机械系统等设备中存在着大量包含液滴变形与破碎的气液两相流问题,而装置内液滴的运动行为对于设备的性能具有重要影响。因此,为了更好地操作与控制这些设备,有必要对液滴的流变、表面和动力学特征进行深入的研究。具有自由表面的气液两相流问题的一个重要特征是气液两相间存在着随时间变化的界面。在这类问题的数值模拟中最核心的问题就是界面的精确描述。近年来,对气液两相间自由界面的追踪与模拟问题的研究已经成为国内外热门研究课题之一。国内外对于液滴的流动问题虽然已进行了大量研究,但均集中于对重力场下等温液滴的动力学研究。国内外对于微重力场中液滴的热毛细迁移的研究也均未考虑重力颤动的影响。本研究建立了一种适用于气液两相流问题的数值模型与计算方法及计算程序,研究了重力场中等温与非等温液滴变形的力学特征,同时考虑重力颤动的影响效果研究了微重力场中液滴的热毛细迁移现象。在交错网格上耦合求解Navier-Stokes方程与能量守恒方程,采用Level Set法跟踪与模拟气液界面的运动与变形,并对Level Set函数的再初期化、质量守恒等问题进行了较深入的研究。在对计算网格和计算域独立性及计算程序进行验证的基础上,讨论了重力场中不同密度比、粘度比、Reynolds数、Weber数以及Rayleigh数对液滴变形、运动和温度分布等的影响;在微重力场中,分析了不同密度比、粘度比、Marangoni数和Capillary数对液滴变形、运动和温度场的影响。研究结果表明:（1）通过质量补偿改进,大大改善了Level Set法的质量守恒性,质量损失率小于0.012%;（2）重力场下密度比主要影响液滴下落速度,粘度比主要影响温度场分布,Re数主要影响速度场,We数主要影响液滴形状;（3）微重力场中密度比越大对流愈强,且液滴速度有明显的波动,粘度比越大速度梯度越大。当自由表面与温度梯度垂直时Marangoni数越大液滴运动越快,而自由表面与温度梯度平行时Marangoni数越大液滴速度波动越大;（4）g-颤动对液滴速度分布有很大的影响,但对温度分布影响较小。
二、NUMERICAL SIMULATION ON MULTI-FLUID INTERFACES（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、NUMERICAL SIMULATION ON MULTI-FLUID INTERFACES（论文提纲范文）
（1）带自由液面问题的绝对位置-压力格式粒子有限元方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的 |
| 1.2 绝对节点坐标单元流体模拟概述 |
| 1.3 粒子有限元方法简介 |
| 1.3.1 国内外研究现状 |
| 1.3.2 网格更新-Delaunay三角剖分 |
| 1.3.3 自由液面以及流-固界面识别 |
| 1.3.4 粒子有限元方法与其他数值方法的对比 |
| 1.4 拉格朗日流体边界处理方法概述 |
| 1.4.1 自由滑移边界 |
| 1.4.2 进出口边界及驱动边界 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 二维绝对节点坐标有限元方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 完全拉格朗日描述的不可压缩牛顿流体 |
| 2.3 绝对节点坐标四节点平面单元 |
| 2.4 运动和变形描述 |
| 2.4.1 惯性力和外力虚功 |
| 2.4.2 粘性力虚功 |
| 2.4.3 体积应变能和广义罚力 |
| 2.4.4 动力学方程 |
| 2.5 绝对节点坐标参考节点及约束方程 |
| 2.5.1 绝对节点坐标参考节点(ANCF-RN) |
| 2.5.2 节点约束方程 |
| 2.6 Bathe复合积分法求解动力学方程 |
| 2.6.1 Bathe复合积分法 |
| 2.6.2 广义惩罚力对应雅克比矩阵 |
| 2.6.3 广义粘性力对应雅克比矩阵 |
| 2.7 数值算例 |
| 2.8 绝对节点坐标单元描述流体的局限性 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 绝对位置-压力格式粒子有限元方法及流线积分预测模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 绝对位置-压力格式粒子有限元方法 |
| 3.2.1 运动描述 |
| 3.2.2 纳维-斯托克斯方程 |
| 3.2.3 伽辽金等效积分及其弱形式 |
| 3.2.4 稳定化的质量守恒方程及其弱形式 |
| 3.2.5 有限元空间离散 |
| 3.2.6 时间积分方案及方程求解 |
| 3.2.7 绝对位置-压力格式粒子有限元求解流程 |
| 3.3 显式流线积分预测方法 |
| 3.3.1 显式流线积分 |
| 3.3.2 改进的显式流线积分 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 绝对位置-压力格式粒子有限元方法自由滑移边界及进出口边界处理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自由滑移边界 |
| 4.2.1 三种流-固边界以及与离散化的关系 |
| 4.2.2 AP-PFEM流-固边界条件处理 |
| 4.2.3 自由滑移边界接触点位置校正 |
| 4.3 进出口边界及驱动边界处理 |
| 4.3.1 进出口边界处理 |
| 4.3.2 驱动边界处理 |
| 4.4 时间积分方案及方程求解 |
| 4.5 数值算例 |
| 4.5.1 自由滑移边界及充液多体系统验证算例 |
| 4.5.2 驱动边界和进出口边界验证算例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 三维带自由液面流动问题求解 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 一致法向和自由滑移边界条件 |
| 5.2.1 节点一致法向 |
| 5.2.2 特征接触节点判断 |
| 5.2.3 自由滑移约束 |
| 5.3 Sliver单元清除 |
| 5.4 流-固接触界面网格处理 |
| 5.4.1 接触界面网格凹陷修补 |
| 5.4.2 接触界面网格光滑 |
| 5.5 质量保持和修正方法 |
| 5.5.1 自由液面网格细化处理 |
| 5.5.2 全局质量修正 |
| 5.6 数值算例 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A:FIC压力稳定 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）复杂运动目标电磁散射建模与快速算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 矩量法及其快速算法的研究历史与现状 |
| 1.2.2 多目标电磁散射计算的研究历史与现状 |
| 1.2.3 运动目标电磁散射计算的研究历史与现状 |
| 1.2.4 复杂背景下目标电磁散射计算的研究历史与现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本文的主要组织结构 |
| 第二章 矩量法与多层快速多极子算法简介 |
| 2.1 电磁场表面积分方法 |
| 2.2 矩量法基本原理 |
| 2.3 目标离散与基函数 |
| 2.4 阻抗矩阵奇异性处理 |
| 2.5 矩阵方程求解 |
| 2.6 快速多极子算法基本原理 |
| 2.7 多层快速多极子算法基本原理 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 多运动目标电磁散射快速算法 |
| 3.1 动态八叉树结构 |
| 3.2 多运动目标电磁散射快速算法公式 |
| 3.3 数值算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多运动目标群电磁散射快速算法 |
| 4.1 双重八叉树结构 |
| 4.2 多运动目标群电磁散射快速算法公式 |
| 4.3 数值算例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 复杂背景下运动目标电磁散射快速算法 |
| 5.1 层级自适应八叉树 |
| 5.2 数学公式以及算法流程 |
| 5.3 数值算例 |
| 5.3.1 大金属板背景下可旋转金属贴片阵列电磁散射计算 |
| 5.3.2 三维粗糙面背景下运动目标电磁散射计算 |
| 5.3.3 有遮蔽效果的复杂背景下运动目标电磁散射计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 水面和水下运动目标尾迹建模与电磁散射分析 |
| 6.1 风动海面建模 |
| 6.2 水面舰船开尔文尾迹建模 |
| 6.3 水下运动目标尾迹建模 |
| 6.3.1 VOF模型 |
| 6.3.2 控制方程与求解 |
| 6.3.3 几何建模与边界设置 |
| 6.3.4 尾迹仿真结果 |
| 6.4 小斜率近似方法简介 |
| 6.5 电磁散射特性计算与分析 |
| 6.5.1 水面舰船开尔文尾迹电磁散射计算 |
| 6.5.2 舰船与尾迹复合目标电磁散射计算 |
| 6.5.3 水下运动目标尾迹电磁散射计算 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）激波加载初始非均匀气体流场界面不稳定性数值模拟（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 控制方程和计算方法 |
| 2 不同亚格子尺度模型的比较分析 |
| 2.1 亚格子尺度SGS模型 |
| 2.1.1 Smagorinsky模型[29] |
| 2.1.2 Vreman模型[30] |
| 2.1.3 拉伸涡模型 (SVM) [31] |
| 2.1.4 动态Smagorinsky (DSM) 模型[32] |
| 2.2 亚格子湍耗散 |
| 3 亚格子模型模拟比较分析[33] |
| 3.1 计算模型建立 |
| 3.2 界面混合区增长 |
| 3.3 湍动能演化 |
| 3.4 亚格子湍耗散分析 |
| 4 初始非均匀气体流场界面不稳定性和界面混合数值模拟 |
| 4.1 激波加载非均匀流场中双模态界面的R-M不稳定性实验及其混合规律分析的数值模拟研究[35-37] |
| 4.2 反射激波加载两种非均匀流场R-M不稳定性及其混合的数值模拟研究[36] |
| 5 结论和展望 |
（5）水中爆炸作用机理及毁伤效应研究综述（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 不同炸药水中爆炸机理研究 |
| 2 水中爆炸冲击波传播研究 |
| 3 水中爆炸气泡脉动研究 |
| 4 水中爆炸结构破坏效应与动态响应研究 |
| 5 水中爆炸测试试验技术研究 |
| 6 水中爆炸数值模拟与毁伤评估研究 |
| 7 结语及展望 |
（7）气—水可压缩流物质界面的R-M不稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 R-M不稳定性的问题背景 |
| 1.2 数值研究方法 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 第2章 WENO数值格式研究 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 WENO格式简介 |
| 2.3 WENO格式下的差分方程 |
| 2.4 数值算例 |
| 2.4.1 Sod激波管问题 |
| 2.4.2 双马赫反射问题 |
| 2.4.3 Rayleigh-Taylor不稳定性问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 界面捕捉及其附近参数的处理 |
| 3.1 LEVEL SET方法 |
| 3.1.1 Level set方程及其求解方法 |
| 3.1.2 重构方程及其求解方法 |
| 3.2 界面附近参数的处理 |
| 3.2.1 传统GFM |
| 3.2.2 MGFM |
| 3.2.3 rGFM |
| 3.3 LEVEL SET程序的数值算例 |
| 3.3.1 常数速度场 |
| 3.3.2 旋转流场 |
| 3.3.3 剪切流场 |
| 3.3.4 Sod激波管问题 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 气-水可压缩流的一维数值研究 |
| 4.1 气-液激波管问题简介 |
| 4.2 气-液激波管问题的数值实验 |
| 4.3 激波与气-水界面相互作用的一维问题 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 R-M不稳定性的数值研究 |
| 5.1 弱激波打水滴问题 |
| 5.2 强激波打水滴问题 |
| 5.3 水下弱激波打气泡问题 |
| 5.4 水下强激波打气泡问题 |
| 5.5 水下爆炸问题 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）冲击波加速矩形界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性大涡模拟（论文提纲范文）
| 1 数值计算方法 |
| 1.1 控制方程 |
| 1.2 计算方法 |
| 1.3 SGS应力模型 |
| 1.3.1 Smagorinsky SGS模型 |
| 1.3.2 Vreman SGS模型 |
| 2 结果和分析 |
| 2.1 矩形SF6块体演化 |
| 2.2 涡量和环量 |
| 2.3 SGS湍耗散、分子黏性耗散和SGS湍动能 |
| 3 结论 |
（9）激波作用下气柱不稳定性发展诱发湍流大涡数值模拟（论文提纲范文）
| 1 控制方程和计算方法 |
| 2 气柱激波管实验的大涡数值模拟 |
| 3 结论 |
（10）重力场与微重力场下不可压缩气液两相流研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出和意义 |
| 1.2 各种追踪方法的概述 |
| 1.2.1 格子类方法(Cell-type) |
| 1.2.2 边界积分法(Boundary Integral Method) |
| 1.2.3 流体体积法(Volume of Fluid Method) |
| 1.2.4 水平集函数法(Level Set method) |
| 1.2.5 其它算法 |
| 1.3 可压缩/不可压缩流动界面问题数值研究的概述 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 Level Set追踪方法 |
| 2.1 Levd Set函数和Level Set方程 |
| 2.2 重新初始化 |
| 2.3 物理控制方程 |
| 第3章 数值算法 |
| 3.1 控制方程的离散 |
| 3.1.1 SIMPLE算法求解运动方程 |
| 3.1.2 Projection方法求解运动方程 |
| 3.2 表面张力的计算 |
| 3.3 Level Set函数的离散化 |
| 3.3.1 空间方向上的离散化 |
| 3.3.2 时间方向上的离散化 |
| 3.3.3 时间步长的选取 |
| 3.4 Level Set函数重新初始化的离散化 |
| 3.5 面积补偿方程的离散化 |
| 3.6 数值模拟的计算步骤 |
| 第4章 液滴变形与流动的研究 |
| 4.1 网格独立性研究、计算域的选取 |
| 4.2 重新初始化对液滴变形与流动的影响 |
| 4.3 对Level Set法的改进-质量补偿计算 |
| 4.4 计算程序的对比验证 |
| 4.5 温度对液滴变形与流动的影响 |
| 4.6 重力条件下非等温液滴运动 |
| 4.6.1 密度比对液滴变形与流动的影响 |
| 4.6.2 粘度比对液滴变形与流动的影响 |
| 4.6.3 雷诺数Re对液滴变形与流动的影响 |
| 4.6.4 We数对液滴变形与流动的影响 |
| 4.6.5 Ra数对液滴变形与流动的影响 |
| 4.7 微重力条件下非等温液滴运动 |
| 4.7.1 密度比对液滴流动的影响 |
| 4.7.2 粘度比对液滴流动的影响 |
| 4.7.3 Ma数对液滴流动与温度的影响 |
| 4.7.4 Ca数对液滴流动与温度的影响 |
| 4.7.5 G-颤动对液滴流动与温度的影响 |
| 第5章 数值算例 |
| 5.1 液滴算例一 |
| 5.2 液滴算例二 |
| 5.3 液滴算例三 |
| 5.4 液滴算例四 |
| 5.5 气泡算例五 |
| 5.6 气泡算例六 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ |
| 附录Ⅱ |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、NUMERICAL SIMULATION ON MULTI-FLUID INTERFACES（论文参考文献）
- [1]带自由液面问题的绝对位置-压力格式粒子有限元方法研究[D]. 潘恺. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]复杂运动目标电磁散射建模与快速算法研究[D]. 张海力. 电子科技大学, 2020(07)
- [3]晃荡载荷作用下LNG船B型独立液货舱支撑结构受力分析[J]. 董问,袁奕,张正艺,解德. 舰船科学技术, 2019(15)
- [4]激波加载初始非均匀气体流场界面不稳定性数值模拟[J]. 柏劲松,王涛,肖佳欣,汪兵,邹立勇,刘金宏,李平. 气体物理, 2017(04)
- [5]水中爆炸作用机理及毁伤效应研究综述[J]. 伍俊,杨益,庄铁栓. 火炸药学报, 2016(01)
- [6]冲击波作用下Air/SF6斜界面不稳定性实验和数值模拟研究[J]. 王涛,刘金宏,柏劲松,姜洋,李平,刘坤. 应用数学和力学, 2012(01)
- [7]气—水可压缩流物质界面的R-M不稳定性研究[D]. 谢昌坦. 哈尔滨工程大学, 2011(06)
- [8]冲击波加速矩形界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性大涡模拟[J]. 王涛,柏劲松,李平,刘坤. 中国科学（G辑:物理学 力学 天文学）, 2009(12)
- [9]激波作用下气柱不稳定性发展诱发湍流大涡数值模拟[J]. 李平,柏劲松,王涛,邹立勇. 中国科学（G辑:物理学 力学 天文学）, 2009(09)
- [10]重力场与微重力场下不可压缩气液两相流研究[D]. 陈治. 东北大学, 2009(S1)