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用于模拟流体复杂流动现象的高精度ALE-DG算法——武文斌博士——(2021.7.2)

2021年06月30日 15:10  点击:[]

报告题目:用于模拟流体复杂流动现象的高精度ALE-DG算法

人:武文斌,北京大学工学院博士后

报告时间:2021 7 2 9:00-11:00

报告地点:海涵楼(2号实验楼)313

人:张桂勇教授

办:工业装备结构分析国家重点实验室

摘要:

拉格朗日间断伽辽金(DG)方法能够直接追踪流体质点的位置,准确获取多介质界面信息。然而,当流体发生大变形或者强扭转现象时,计算网格会随之扭曲变形,网格质量恶化进一步造成计算精度不足与稳定性缺失,甚至导致计算中断。为了解决含大变形与强扭曲的复杂流动问题,我们发展了间接ALE-DG原创算法,实现了可压缩流体大变形、强扭转以及强冲击现象的高精度计算。该算法包括拉格朗日计算、网格拓扑优化以及物理量重映等三个主要步骤。首先,采用DG算法对拉格朗日框架下的可压缩欧拉方程进行空间离散,利用声学黎曼求解器计算节点的运动速度与单元边界上的数值通量。其次,当流体产生大变形网格质量恶化时,采用自适应拓扑优化技术改变及优化网格拓扑关系,提高算法的稳定性。最后,运用高阶守恒重映算法将旧网格上的物理量重映到新的优化网格上。与传统拉格朗日网格法相比,所发展的高精度间接ALE-DG算法在计算精度与鲁棒性上面都展现出了显著的优越性。

报告人简介:

武文斌北京大学工学院博士后。2010年至2019年就读于哈尔滨工程大学船舶工程学院,先后获得工学学士、工学博士学位。2017年受国家留学基金委公派项目的资助,赴英国伯明翰大学进行为期1年的学习深造。2019年于北京大学工学院从事博士后研究工作。主要研究方向是船舶与海洋工程流固耦合动力学、水下爆炸结构毁伤预报、计算力学理论及应用等方面。以第一作者身份Journal of Computational Physics》、《Ocean Engineering》、《Physics of Fluids》、《Physical Review Fluids》等期刊上发表SCI论文6篇。主持国家自然科学基金青年项目1项,中国博士后基金面上项目1项。


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