一种无网格方法--移动粒子半隐式方法MPS

吴巧瑞、王化明著的《一种无网格方法--移动粒 子半隐式方法MPS》系统完整地介绍了MPS方法的基本 理论，针对其自身的优势和缺陷，阐述MPS方法的改 进思路和具体实施办法，在此基础之上，通过MPS方 法在船舶与海洋工程领域相关问题的处理过程来说明 MPS方法的应用范围，进一步表现其在处理大变形自 由液面问题中的优点。 本书适合船舶与海洋工程领域、港口与航道工程 、天体物理学学等领域的学术研究者阅读和研究。

第1章 绪论 1.1 引言 1.2 计算流体动力学中的网格法 l.2.1 三种数值解法 1.2.2 两种流体运动描述方法 1.2.3 网格法的局限性 1.3 无网格法 1.4 预估一修正粒子法(MPS方法) 1.4.1 MPS方法的国外研究进展 1.4.2 MPS方法的国内研究进展 1.4.3 MPS方法的优势和不足 1.5 本书的主要工作和创新 第2章 不可压黏性流体预估一修正法及其数值模型 2.1 预估一修正法理论 2.1.1 不可压流体控制方程 2.1.2 预估一修正法简介 2.2 粒子相互作用模型 2.2.1 MPS数值模型 2.2.2 ISPH数值模型 2.2.3 CPM数值模型 2.3 计算步长条件 2.4 边界条件 2.4.1 自由表面条件 2.4.2 固体边界条件 2.5 本章 小结 第3章 数值实现方法优化及相关参数探究 3.1 相邻粒子搜索方法 3.1.1 全配对搜索法 3.1.2 树形搜索法 3.1.3 链表搜索法 3.2 Poisson方程的离散及求解 3.2.1 Poisson方程组的生成和离散 3.2.2 Poisson方程组的求解 3.3 常用核函数及相关参数探究 3.3.1 常用核函数 3.3.2 光滑长度对核函数近似探究 3.3.3 粒子数对核函数近似探究 3.4 本章 小结 第4章 MPS方法的改进及其验证 4.1 自由表面粒子的弧度判定法 4.2 粒子碰撞模型 4.3 改进的MPS方法的验证 4.3.1 静水压力模拟验证 4.3.2 溃坝数值模拟验证 4.4 本章 小结 第5章 基于改进的MPS方法的溃坝现象模拟 5.1 溃坝模型1：水柱长高比2:1模型 5.2 溃坝模型2：水柱长高比1:2模型 5.3 溃坝模型3：有障碍溃坝模型 5.4 溃坝模型4：弹性支撑侧壁模型 5.5 相关参数对溃坝数值模拟的影响 5.5.1 不同计算时间步长的影响 5.5.2 不同运动学黏性系数的影响 5.5.3 不同算子控制半径的影响 5.5.4 不同流体离散粒子数的影响 5.6 本章 小结 第6章 基于改进的MPS方法的液舱晃荡现象模拟 6.1 液舱晃荡现象的研究与进展 6.2 无挡板液舱晃荡模拟 6.2.1 二维液舱水平晃荡模拟 6.2.2 二维液舱横摇晃荡模拟 6.2.3 二维液舱耦合晃荡模拟 6.3 有挡板液舱晃荡模拟 6.4 本章 小结 第7章 基于改进的MPS方法的结构出入水冲击模拟 7.1 MPS流固耦合算法及流程 7.1.1 MPS流固耦合算法 7.1.2 结构运动方程 7.1.3 流固交界面边界条件 7.1.4 算法流程 7.2 简单结构的入水冲击模拟 7.2.1 矩形结构的入水冲击模拟 7.2.2 楔形体结构的入水冲击模拟 7.3 细长体出水冲击模拟 7.4 本章 小结 结论与展望 附录 Fortran程序——溃坝现象 参考文献 索引