О ПРИМЕНЕНИИ ПРОИЗВОЛЬНО ПОДВИЖНЫХ АДАПТИВНЫХ НАЛОЖЕННЫХ СЕТОК ДЛЯ ЗАДАЧ МСС Н.Г. Бураго, И.С. Никитин PhysMathTech - 2014.

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
1 Локализация разрывов в газодинамических полях полученных методом сквозного счета и адаптация расчетной сетки к положению разрывов Плёнкин Андрей Валерьевич.
Advertisements

Исследование влияния лимитера на порядок точности решения разрывным методом Галеркина ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ ИМ. М.В.КЕЛДЫША РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ.
М ОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОВОГО ПОТОКА ЗА СОПЛОМ Кондаков В.Г. Якутск, ноября 2011 г.
Численное моделирование взаимодействия поверхностных волн с препятствиями Карабцев С.Н., Михайлов С.О.
Метод конечных разностей для решения уравнений динамики приливов Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова механико-математический факультет.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ANSYS ДЛЯ РАСЧЕТА ЗАДАЧ МЕХАНИКИ ДЕФОРМИРУЕМОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА Костырко Сергей Алексеевич СПбГУ, кафедра ВММДТ Санкт-Петербург,
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ Кафедра вычислительной математики Лэ Тхи Тхиен Тхуи Руководитель.
Понятие о методах Монте-Карло. Расчет интегралов 2.5. Расчет интегралов методом Монте-Карло.
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова Факультет вычислительной математики и кибернетики Кафедра вычислительных методов Дипломная.
Об одном методе построения разностных схем для уравнений МГД в условиях сильного фонового магнитного поля и гравитационной правой части Кафедра вычислительной.
Лекция Дифференциальное уравнение теплопроводности 1.5. Условия однозначности 1.6. Методы решения уравнения теплопроводности.
Мортиков Е.В. 2 4 апреля 2014 г. НИВЦ МГУ М. В. Ломоносова Лаборатория суперкомпьютерного моделирования природно - климатических процессов ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.
Первый закон Фика. Второй закон Фика Граничные условия I рода: заданная концентрация II рода: заданный поток III рода: связь потока и концентрации IV.
УРАВНЕНИЯ С ЧАСТНЫМИ ПРОИЗВОДНЫМИ. Рассмотрим уравнение вида: Здесь - искомая функция.
Стр. 1 Часть 14 – Основы метода Эйлера. Стр. 2 Часть 14 – Основы метода Эйлера СОДЕРЖАНИЕ Основные положения метода Эйлера Основы метода конечных объёмов.
Карельский К. В. Петросян А. С.Славин А. Г. Численное моделирование течений вращающейся мелкой воды Карельский К. В. Петросян А. С. Славин А. Г. Институт.
Уравнение сохранения импульса Уравнение сохранения массы Уравнение баланса энергии.
Стр. 1 Часть 2 – Динамический анализ явным методом MSC.Dytran Seminar Notes Введение в использование метода Лагранжа.
Лобанов Алексей Иванович Основы вычислительной математики Лекция 1 8 сентября 2009 года.
Метод прямых в одной задачиреакция-диффузия Студентка: Фролова Ксения Владимировна Группа 1205 Руководитель: Горелов Георгий Николаевич МИНИСТЕРСТВО НАУКИ.
Транксрипт:

О ПРИМЕНЕНИИ ПРОИЗВОЛЬНО ПОДВИЖНЫХ АДАПТИВНЫХ НАЛОЖЕННЫХ СЕТОК ДЛЯ ЗАДАЧ МСС Н.Г. Бураго, И.С. Никитин PhysMathTech

Рассматриваются задачи механики сплошной среды в подвижных областях сложной геометрии Доклад о том, что дает совместное применение трех составляющих: 1. Подвижные адаптивные сетки 2. Схема уравновешивающей вязкости 3. Наложенные сетки

Типы адаптации сетки 1) Описание границ областей сложной переменной формы 2) Минимизация ошибок аппроксимации ( min |hdy/dx| )

Основа: уравнения нелинейной термоупругости для генерации адаптивных сеток Бураго Н.Г., Иваненко С.А. Применение уравнений теории упругости к построению адаптивных сеток // Труды Всеросс. Конф. по прикладной геометрии, построению сеток и высокопроизводительным вычислениям, М.: ВЦ РАН, 2004, 28 июня- 1 июля. С

Сетка трактуется как изотропная термоупругая среда :

способ расчета адаптивных сеток - установление Алгоритм: явная двухслойная схема установления с масштабированием, уравнивающим вклады от L и J Подробности: ipmnet.ru/~burago

2. Схема уравновешивающей вязкости (вариант стабилизированной схемы Петрова- Галеркина)

Уравнения для задач механики жидкости и газа Уравнения для твердых деформируемых сред аналогичны

Упрощенная явная схема SUPG FEM 1 (вариант стабилизированного метода Петрова-Галеркина) иначе то если 1 Brooks A.N., Hughes T.J.R. Streamline Upwind Petrov-Galerkin formulations for convection dominated flows // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 32. (1982) pp Искусственная диффузия уравновешивает по норме невязкие потоки Невязкие потоки = конвективная + консервативная части потока Упрощение: центральные разности

Коррекция физической вязкости по А.А.Самарскому (экспоненциальная подгонка) Условие устойчивости (Курант-Фридрихс-Леви) Физическая вязкость уменьшается с ростом искусственной

Резюме численного метода. Формулировка Галеркина. Симплекс-элементы. Адаптивная подвижная сетка. Все неизвестные в узлах. МКЭ аналог центрально-разностных схем по пространству. Явная схема для сжимаемых сред: Вариант стабилизированной схемы Петрова-Галеркина Экспоненциальная подгонка физической вязкости. Адаптация: отдельный этап на каждом шаге по времени

Течение идеального газа в канале М=3; =1.4; t = 0; 0.5;

Течение идеального газа в канале М=3; =1.4; t = 1.0; 2.0;

Течение идеального газа в канале М=3; =1.4; t = 3.0; 4.0;

Течение идеального газа в канале М=3; =1.4; t = 4.0; Изолинии плотности; Адаптация по дивергенции скорости

Адаптивные сетки для сверхзвуковых течений в каналах с препятствиями

поддержание равномерного распределения узлов Адаптивная сетка для штамповки лопатки турбины.

3. Наложенные сетки для описания сложной геометрии

Наложенные сетки – зачем они? Примеры расчета сверхзвукового обтекания тел Сетка с вырезом Наложенные сетки

Метод наложенных сеток (Overlapping or Chimera grids) Основная окаймляющая сетка + Наложенные сетки Расчет проводится шагами по явной схеме или итерациями по неявной схеме отдельно на основной сетке и на наложенных сетках, при этом после каждого шага (итерации) с помощью интерполяции проводится обмен расчетными данными между сетками в зоне наложения.

Упрощенный метод наложенных сеток Основная окаймляющая сетка + Наложенные сетки Наложенные сетки используются только для приближенного задания границ и граничных условий на основной сетке ========================== Вместо наложенных сеток можно использовать наложенные области, определяемые набором условий Цель: простое решение проблемы сложной геометрии

Фрагмент области решения около наложенной сетки поле скоростей (t=0)

Фрагмент области решения около наложенной сетки поле скоростей (t=0.1)

Фрагмент области решения около наложенной сетки поле скоростей (t=0.2)

Фрагмент области решения около наложенной сетки поле скоростей (t=0.3)

Фрагмент области решения около наложенной сетки изолинии вертикальной скорости

Фрагмент области решения около наложенной сетки изолинии вертикальной скорости (t=0.1)

Фрагмент области решения около наложенной сетки изолинии вертикальной скорости (t=0.2)

Фрагмент области решения около наложенной сетки изолинии вертикальной скорости (t=0.3)

Фрагмент области решения изолинии местного числа Маха (t=0.45)

Полная область решения изолинии местного числа Маха (t=0.45)

Полная область решения изолинии местного числа Маха (t=7.00)

Полная область решения Основные искомые функции (t=7.0)

Полная область решения. Адаптивная сетка.

Выводы по применению упрощенного метода наложенных сеток. Реализация:к любой газодинамической программе, решающей задачи в прямоугольнике или параллелепипеде, достаточно добавить блок задания наложенных областей и блок пошаговой коррекции решения в наложенных областях. Достоинства. Упрощенный метод наложенных сеток позволяет легко описать сложную геометрию и учесть граничные условия. Недостатки: Описание геометрии и задание граничных условий является очень приближенным. Копия данной презентации доступна на сайте

Конец