本公开提供一种基于SPH方法的动力学边界条件计算方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：将SPH方法的状态方程进行七阶泰勒展开；将边界粒子的支持域设置为矩形，并修改边界粒子与流体粒子作用力的方向为边界法向量方向；针对边界粒子所使用的矩形支持域，对边界粒子的核函数引入修正系数，完成对动力学边界条件的改进。本公开通过对原有动力学边界条件的排斥力场进行强化和修正，防止流体粒子在仿真过程中发生非物理穿透和非镜像反射，提高仿真精度和鲁棒性。
【技术实现步骤摘要】
所属的技术人员能够理解，本专利技术的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本专利技术的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施例，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。下面参照图5来描述根据本专利技术的这种实施例的电子设备500。图5显示的电子设备500仅仅是一个示例，不应对本专利技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图5所示，电子设备500以通用计算设备的形式表现。电子设备500的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元510、上述至少一个存储单元520、连接不同系统组件(包括存储单元520和处理单元510)的总线530、显示单元540。其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元510执行，使得所述处理单元510执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本专利技术各种示例性实施例的步骤。例如，所述处理单元510可以执行如图1中所示的步骤s110至步骤s130。存储单元520可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)5201和/或高速缓存存储单元5202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)5203。存储单元520还可以包括具有一组(至少一个)程序模块5205的程序/实用工具5204，这样的程序模块5205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线530可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备500也可以与一个或多个外部设备570(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信，和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口550进行。并且，电子设备500还可以通过网络适配器560与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器560通过总线530与电子设备500的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本专利技术的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本专利技术各种示例性实施例的步骤。参考图6所示，描述了根据本专利技术的实施例的用于实现上述方法的程序产品600，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本专利技术的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本专利技术操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。此外，上述附图仅是根据本专利技术示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的专利技术后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。
技术介绍
1、sph方法的基本思想是通过核函数w将状态变量f(r)在流体粒子上进行离散差分：
2、
3、其中，a和b为粒子编号，mk和ρk分别为粒子质量和密度。本文采用三次样条形式核函数：
4、
5、其中q＝r/h,r为粒子间距，h为光滑长度，αd为维度参数，二维问题中取10/7πh2，三维取1/πh3。通过以上方法可以将流体力学控制方程组变换为以下形式：
6、
7、
8、
9、
10、其中vab为粒子间相对速度，p为压力，γ为常数取值为7，c0为参考声速，ρ0为参考密度，π为人工本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于SPH方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的基于SPH方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.如权利要求2所述的基于SPH方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.如权利要求1所述的基于SPH方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法中将边界粒子的支持域设置为矩形还包括：
5.如权利要求4所述的基于SPH方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法中所述流体粒子的核函数梯度为：
6.如权利要求5所述的基于SPH方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.如权利要求1所述的基于SPH方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法还包括当支持域设置为矩形时，邻居粒子搜索方法为：
8.一种基于SPH方法的动力学边界条件计算装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至7中任一项所述方法。
...
【技术特征摘要】
1.一种基于sph方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的基于sph方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.如权利要求2所述的基于sph方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.如权利要求1所述的基于sph方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法中将边界粒子的支持域设置为矩形还包括：
5.如权利要求4所述的基于sph方法的动力学边界条件计算方法，其特征在于，所述方法中所述流体粒子的核函数梯...
【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，王康硕，何凛，王奔，王怡豪，毛德龙，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：
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