聚能装药侵彻钢板全过程的数值模拟

基于MOCL(MarkonCellLine)分界面跟踪算法 ,用二维多流体网格法的欧拉程序 ,数值模拟了锥形罩聚能装药侵彻钢板的全过程 ;与试验结果进行了比较 ,可以满足工程设计的需要。这种连贯性的模拟能力避免了数值计算中对射流的许多人为假定 。

弹头部形状对侵彻影响的数值模拟研究

采用MOCL(Markoncellline)分界面跟踪算法,用二维多流体网格法的欧拉程序,对卵型头和平头动能弹侵彻混凝土平靶的过程进行了数值模拟研究,给出了侵彻过程中的物质变形情况及对应的破坏区域。基于计算结果,分析了弹头部形状对侵彻的影响。得出卵形头弹体的穿透过程是一种刺穿性模式,对靶孔周围破坏区域呈现出两头大、中间小的M型;而平头弹体则是一种挤凿性模式,对靶孔周围破坏区域较小。穿透同样的靶板,平头弹的侵彻耗能比卵形头弹侵彻耗能大,剩余速度小。

二维MLSPH无网格方法

给出MLSPH无网格方法的控制方程、移动最小二乘近似、MLSPH守恒格式等,重点研究MLSPH守恒格式中MLS面积向量的数值求解方法,以提高求解的精度.对激波管问题和平面Noh问题进行模拟,得到较好的结果,确定用三次样条积分公式计算面积向量.

多边形交错网格的守恒重映算法(英文)

提出基于细分和数值积分思想的一种离散的守恒重映方法———质点重映方法.密度分布可采用一阶精度的分片常数分布,或二阶精度的分片线性分布.分片线性密度分布函数采用面平均方法构造.重映过程中,借助四边形辅助网格,实现了交错网格节点量的重映.质点重映方法既适用于结构网格,也适用于非结构网格,且不要求新旧网格之间一一对应.数值结果表明,一阶精度重映算法健壮性好,但会产生较大的扩散效应;二阶精度重映算法可较好地保持密度分布的特性,但存在单调性问题.为改善二阶精度重映方法单调性,将结构网格质量守恒调整算法推广到非结构网格上,以限制新网格的质量密度.给出了一些重映的例子,并进行了误差分析.

欧拉程序中描述分界面的网格线示踪点法(MOCL)

提出了一种新的分界面跟踪算法———MOCL方法 ,新算法包括了两物质界面的相互侵蚀与分离。将本算法加入到二维多流体网格法的程序中 ,对锥形罩形成射流的过程进行了数值模拟 。

爆轰计算JWL状态方程参数的不确定度

针对爆轰计算JWL状态方程参数,开展不确定度量化研究。首先从JWL状态方程性质出发,结合数学、物理分析确定JWL状态方程中主要参数R1的概率分布范围,然后利用非嵌入多项式混沌展开方法对PBX9404炸药驱动飞层外界面速度进行了不确定度量化分析。给出的分析方法与分析流程对爆轰计算及其他工程数值模拟不确定度量化有一定参考作用。

非嵌入式多项式混沌法在爆轰产物JWL参数评估中的应用

介绍了非嵌入多项式混沌法的数学模型,给出了非嵌入式多项式混沌法进行不确定度量化的主要步骤。采用此方法研究了平面、散心爆轰问题数值模拟中,JWL模型参数R1、R2服从均匀分布的随机变量时所引起的爆轰过程计算结果的不确度性,着重分析了爆轰传播过程中压力与密度的统计特性。研究结果表明,非嵌入式多项式混沌法可以为模型输入参数不确定性的传播对输出结果响应量的影响建立一种有效不确定度评估方法,为使用JWL模型时选取参数提供参考。

多介质拉氏自适应流体动力学软件LAD2D研制及其应用

拉氏方法是内爆动力学过程数值模拟的主要方法.针对高温、高压、多介质和大变形等内爆问题,采用非结构任意多边形网格底层管理、计算过程中网格邻域可变技术,以及拉氏自适应网格加密方法和层次化、模块化程序设计思想,自主研发非结构拉氏自适应网格流体动力学软件LAD2D.从物理模型、计算方法、程序设计、程序验证与确认、大变形问题数值模拟等方面系统地介绍LAD2D.LAD2D对多介质爆轰弹塑性流体大变形问题有很强的适应能力.

复杂工程建模和模拟的验证与确认

综述国内外建模和模拟(Modeling and Simulation,M&S)的验证与确认(Verification and Validation,V&V)的相关概念、术语、规范、置信度评估方法和应用等方面的发展和研究进展,概括M&S的V&V中的几个关键问题,构建复杂工程M&S的V&V的知识指南,为M&S的V&V技术真正走向应用提供参考.

带人工热通量的移动最小二乘光滑粒子动力学数值方法

叙述了移动最小二乘光滑粒子动力学(MLSPH)的基本原理,讨论了一维MLSPH计算方法,为减小接触间断附近的震荡,在能量方程中,引入了人工热通量,并给出了多介质一维激波管问题的算例,表明了此种方法的有效性。

二维移动最小二乘粒子动力学计算方法

随着对数值模拟要求的提高，更精细地特殊的大变形物理现象，无网格方法是一条很好的途径。SPH方法能计算流体大变形问题，但是存在精度低及计算不稳定性问题。1999年，为提高计算精度和稳定性，Los Alamos的Dilts将MLS应用于改进的SPH方法中，推导出弱形式的流体力学格式，取名为移动最小二乘粒子动力学方法（MLSPH：Moving least squares particles hydrodynamics）。

一种高精度保界的守恒重映方法

Lagrange方法中，当流场发生大变形时，跟踪流体运动的Lagrange网格发生扭曲，使计算无法进行下去，此时必须重分网格，把网格修复成较好的形状。另外，网格自适应技术中的重构、合并与加密，以及同一问题不同程序相继计算的连接，并行计算中相邻块边界区域的数据传递等，这些情况都需要利用旧网格上的物理量来确定新网格上的物理量，是一个物理量重映过程。质点重映方法是基于物理上守恒规律的一种离散的物理量守恒映射方法，既可实现分片常数分布的一阶精度重映计算，又可实现分片线性分布的二阶精度重映计算。这种方法可严格保证守恒量的守恒性，且可以实现任意多边形网格以及节点上物理量的守恒重映。但是，基于分片线性分布的二阶精度重映方法，如果新网格的守恒量没有进行保界调整，那么相应的强度量有可能在其局部的限制范围之外，破坏了原网格物理量的单调性。因而，对二阶精度的质点重映方法进行了进一步研究。在分片线性分布的基础上，将基于结构网格的保界算法扩展到非结构网格上，给出了二阶保界的质点守恒重映方法。

MLSPH方法在内爆问题中的应用

在已有MLSPH（Moving Least Squares Particle Hydrodynamics）方法研究的基础上，进一步研究MLSPH方法在流体力学计算方面的应用，探索它模拟计算内爆的适用性。

二维拉氏自适应流体动力学（LAD2D）软件研制

二维拉氏自适应流体动力学软件LAD2D，是采用建立在拉氏自适应结构和非结构网格上的有限体积格式，可以计算平面二维和柱对称二维多物质大变形弹塑性流体动力学问题。LAD2D软件系统主要由5部分组成：主控程序、数据模块、前处理模块、主体计算模块、网格模块和后处理模块。其中主体计算采用了结构网格与非结构网格联合使用的拉氏网格体系，计算格式采用了有限体积格式。网格模块包括网格生成、自适应网格加密（AMR技术）和网格重分技术，以及网格改变后物理量守恒重映技术。LAD2D软件系统由主体程序、二维网格生成程序（GRID2D）、二维自适应网格加密程序（AMR2D）、二维自适应程序（ADAPT2D）f[I-维物理量重映程序（REMAP2D）组成。

二维欧拉程序中一种新的分界面跟踪技术

A method is presented for tracking interfaces, which is MOCL (marker on cell line) employed in two-dimensional Eulerian code. To test it, five kinds of objects with different shapes being uniform motion are numerically simulated in a two- dimensional Eulerian hydrodynamics code that uses the MOCL technique to track interfaces. Results show that the method is simple and feasible.

数值求解中网格自适应加密和合并技术的研究

In this paper, an adaptive mesh refinement technique is presented in numeri-cal solution of partial differential equations. Mainly including scanning function,refining/ derefine, and the method has been implemented based on unstructuregrid and in Lagrangian or in Eulerian. Results are very helpful to the study of thenumerical simulation of detonation and study of explosive performances.