处理多介质界面的改进型Front Tracking方法

童石磊 钟敏 柏劲松 陈森华

童石磊, 钟敏, 柏劲松, 陈森华. 处理多介质界面的改进型Front Tracking方法[J]. 高压物理学报, 2016, 30(6): 471-476. doi: 10.11858/gywlxb.2016.06.006
引用本文: 童石磊, 钟敏, 柏劲松, 陈森华. 处理多介质界面的改进型Front Tracking方法[J]. 高压物理学报, 2016, 30(6): 471-476. doi: 10.11858/gywlxb.2016.06.006
TONG Shi-Lei, ZHONG Min, BAI Jing-Song, CHEN Sen-Hua. Improved Front Tracking Method for Multi-Material Interfaces[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2016, 30(6): 471-476. doi: 10.11858/gywlxb.2016.06.006
Citation: TONG Shi-Lei, ZHONG Min, BAI Jing-Song, CHEN Sen-Hua. Improved Front Tracking Method for Multi-Material Interfaces[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2016, 30(6): 471-476. doi: 10.11858/gywlxb.2016.06.006

处理多介质界面的改进型Front Tracking方法

doi: 10.11858/gywlxb.2016.06.006
基金项目: 

国家自然科学基金 11372294

冲击波物理与爆轰物理重点实验室基金项目 9140C670301150C67290

详细信息
    作者简介:

    童石磊(1989—), 男,硕士,主要从事计算流体力学研究.E-mail:729781882@qq.com

    通讯作者:

    柏劲松(1968—), 男,博士,研究员,主要从事计算流体力学、计算爆炸力学理论和数值方法,流动稳定性,多介质可压缩流动研究.E-mail:bjsong@foxmail.com

  • 中图分类号: O351.2

Improved Front Tracking Method for Multi-Material Interfaces

  • 摘要: 经典Front Tracking方法采用示踪点的连线表示界面,以示踪点运动表现界面运动,具有精度高等特点,但在处理复杂界面拓扑结构变化时容易产生拓扑混乱导致计算无法继续进行。为此,对经典Front Tracking方法进行了改进,提出了一种新的数据结构处理方法,以由示踪点连线所组成线段的运动表现界面的运动过程,能够较好地避免拓扑混乱情况,并且继承了经典方法的优点。对改进的Front Tracking方法进行了程序编写,采用两个算例对新方法的可靠性加以验证,得到了较好的结果。

     

  • 图  传统FT方法示踪点分布

    Figure  1.  Distribution of tracer points in classic FT method

    图  拓扑混乱情况

    Figure  2.  Topological chaos

    图  改进FT方法示踪点线段的分布

    Figure  3.  Distribution of segments using improved FT method

    图  界面恰好接触

    Figure  4.  Interface just in contact

    图  界面拓扑结构变化

    Figure  5.  Topological changes of interface

    图  改进的FT方法处理界面拓扑结构问题流程图

    Figure  6.  Flowchart of the improved FT method

    图  圆柱贯穿靶过程中的界面变形情况

    Figure  7.  Deformation of cylinder-target interface in penetration process

    图  初始时刻界面位置

    Figure  8.  Position of interface at initial time

    图  改进FT方法得到的不同时刻界面形状

    Figure  9.  Interface shapes at different time using improved FT method

    图  10  Level-Set方法得到的不同时刻界面形状

    Figure  10.  Interface shapes at different time using Level-Set method

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-19
  • 修回日期:  2015-09-15

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