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基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法及系统技术方案

技术编号:19858366 阅读:39 留言:0更新日期:2018-12-22 11:53
本发明专利技术公开了一种基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法,包括:S1,初始化粒子信息;S2,计算粒子的中间速度和中间位置;S3,计算粒子的密度;S4,计算粒子的约束因子;S5,计算粒子的位移;S6,更新粒子的位置;S7,重复步骤S4~S6,直到迭代次数达到最大值并且约束因子大于阈值。本发明专利技术还公开了一种基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟系统。采用本发明专利技术,不但提高了模拟的时间效率,而且流体模拟的分布比先前的方法更加的均匀和稳定。

【技术实现步骤摘要】
基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法及系统
本专利技术涉及计算机图形学
,尤其涉及一种基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法及一种基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟系统。
技术介绍
在计算机图形学领域,基于SPH(SmoothedParticleHydrodynamics光滑粒子流体动力学)理论的自然现象模拟一直是个很热门的话题。一些重要的研究结果已经得以陆续发表,例如烟雾、波浪、固液耦合、粘性流体、粘弹性流体和混合流体的模拟方法。这些自然现象可以在虚拟世界中得以模拟并加以可视化。然而,一些难以挑战的问题任然存在,其中在模拟液体的时候,如何在保证流体不可压缩性的前提下控制算法的时间消耗以获得好的性能也是难题之一。SPH是一种自由表面的拉格朗日方法,已经被证实是一种模拟各种流体的有效方法。通常来说,不可压缩流体的数学模型是基于拉格朗日坐标系下的等温N-S方程(Navier-Stokes,纳维-斯托克斯方程)。N-S方程满足两个条件,也就是质量守恒和动量守恒。对于均匀不可压缩流体而言,流体的体积在系统内保持不变,流体的密度也不受内部压强的改变的影响。其粒子的密度的导数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法,其特征在于,包括:S1,初始化粒子信息;S2,计算粒子的中间速度和中间位置;S3,计算粒子的密度;S4,计算粒子的约束因子;S5,计算粒子的位移;S6,更新粒子的位置;S7,重复步骤S4~S6,直到迭代的约束因子大于阈值。

【技术特征摘要】
1.一种基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法,其特征在于,包括:S1,初始化粒子信息;S2,计算粒子的中间速度和中间位置;S3,计算粒子的密度;S4,计算粒子的约束因子;S5,计算粒子的位移;S6,更新粒子的位置;S7,重复步骤S4~S6,直到迭代的约束因子大于阈值。2.如权利要求1所述的基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法,其特征在于,所述约束因子用于使得所模拟的流体同时达到常密度和无散度的条件。3.如权利要求1所述的基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法,其特征在于,所述步骤S1包括:S11,进行粒子的固定半径邻域搜索;S12,初始化粒子的密度。4.如权利要求1所述的基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法,其特征在于,所述步骤S2包括:S21,根据粒子所受外力计算粒子的中间速度;S22,根据粒子的中间速度计算粒子的中间位置。5.如权利要求1所述的基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法,其特征在于,所述步骤S3包括:根据离散化连续性方程计算粒子的密度。6.一种基于保密度和无散度的不可...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪飞林淑金罗笑南周凡
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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