توسعه مدل کوپل کاملا لاگرانژی مبتنی بر هیدرودینامیک ذرات هموار برای شبیه‌سازی اندرکنش سیال – سازه

Abstract

در مطالعه حاضر، یک مدل عددی کوپل برای مسائل گذرای اندرکنش سیال - سازه الاستیک برپایه روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) پیشنهاد شده است. فرایند کوپل بین یک مدل سیال هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر (ISPH) و مدل سازه کاملا لاگرانژی صورت میگیرد. در روش ISPH، با توجه به اهمیت توزیع مناسب ذرات برای شبیه سازی دقیق و پایدار و تولید یک میدان فشار بدون اغتشاش، یک الگوریتم جدید برای انتقال ذرات جهت منظم سازی توزیع ذرات توسعه داده شده است. با توجه به ناکامل بودن دامنه پوشش کرنلی در سطح آزاد و خطاهای موجود در روش انتقال ذرات سنتی، این الگوریتم به‌عنوان یک راه حل مناسب برای مرزهای ناپیوسته همچون سطح آزاد، بدون نیاز به تنظیم پارامتر جدید، قادر به ایجاد بهینه توزیع ذرات می باشد. عملکرد مدل سازه کاملا لاگرانژی با استفاده از شبیه سازی یک مسئله دینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. قابلیت مدل پیشنهادی با شبیه سازی چند نمونه از مسائل کاربردی در اندرکنش سیال- سازه بررسی شد و نتایج حاصل با نتایج تحلیلی ، آزمایشگاهی و نتایج عددی مقایسه شد. تطابق نتایج ارائه شده در مطالعه حاضر با داده های دیگر محققان، توانایی این مدل پیشنهادی را در شبیه سازی پدیده اندرکنش سیال- سازه نشان می دهد.