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黄河上游地区泥石流冲击刚性防护结构运动过程的移动粒子半隐式流固耦合模拟
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作者 王志刚 冯亚亚 +7 位作者 张长青 孙中科 徐扬 卢明辉 黄丽颖 马鑫弟 郑俊杰 刘冠男 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第4期618-633,共16页
黄河上游地区泥石流灾害具有高突发性和强破坏性,其细颗粒含量高、黏度大的特性使得传统数值方法难以准确模拟其冲击过程。基于移动粒子半隐式(MPS)方法与宾汉姆流变模型的耦合框架,构建了适用于泥石流-结构流固耦合模拟的高精度数值模... 黄河上游地区泥石流灾害具有高突发性和强破坏性,其细颗粒含量高、黏度大的特性使得传统数值方法难以准确模拟其冲击过程。基于移动粒子半隐式(MPS)方法与宾汉姆流变模型的耦合框架,构建了适用于泥石流-结构流固耦合模拟的高精度数值模型,并通过对比模型模拟结果与前人试验结果验证了该模型的准确性;针对黄河上游地区典型泥石流灾害场景,系统模拟了不同泥石流体积(10~30 m3)和边坡坡度(5°~15°)下泥石流对刚性防护结构冲击动力过程的影响。结果表明:(1)在边坡坡度为5°工况下,当泥石流体积为25 m3时,泥石流冲击力峰值为287.80 kN;当泥石流体积为30 m3时,泥石流冲击力第1个峰值陡增至681.71 kN,且第2个峰值(261.07 kN)仍具显著破坏性;当泥石流体积为15~30 m3时,泥石流冲击力峰值与泥石流体积之间的关系呈现指数函数关系;根据这一关系,泥石流体积从20 m3增长到25 m3时,泥石流冲击力峰值增大幅度仅为52.4%,但是泥石流体积从25 m3增长到30 m3时,泥石流冲击力峰值增大幅度高达116.5%;泥石流冲击力峰值突变对应的泥石流体积阈值为27 m3。(2)在泥石流体积为15 m3工况下,当边坡坡度增大至15°时,泥石流冲击力时程曲线呈现显著双峰特征,峰值分别为442.54和398.29 kN(两者相差小于10%),导致刚性防护结构反复受力的风险增加。 展开更多
关键词 泥石 刚性防护结构 移动粒子方法 宾汉姆变模型 固耦合 冲击荷载 黄河
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基于移动粒子半隐式方法的非充满折流板双螺杆流道内混合
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作者 董沛洲 喻慧文 +2 位作者 谈灵操 徐百平 杨芳 《化工学报》 北大核心 2025年第1期198-207,共10页
为提升传统双螺杆的混合能力,提出一种新型折流板双螺杆,独特的折流板结构可作用于物料的混合,但非充满状态下的流动和混合特性尚不明确。采用移动粒子半隐式方法(MPS)求解了黏性流体非充满输送状态下的两相界面,基于自主研制的全程可... 为提升传统双螺杆的混合能力,提出一种新型折流板双螺杆,独特的折流板结构可作用于物料的混合,但非充满状态下的流动和混合特性尚不明确。采用移动粒子半隐式方法(MPS)求解了黏性流体非充满输送状态下的两相界面,基于自主研制的全程可视化折流板挤出装备进行非充满输送实验。求解了黏性流体在非充满状态下的速度和压力分布,结合自编程序计算了粒子欧氏距离及有限时间的Lyapunov指数,表征折流板双螺杆的分布混合。结果表明数值模拟自由界面与实验结果保持一致,验证了半隐式方法求解的有效性。粒子示踪结果显示传统双螺杆远离啮合区存在明显的粒子聚并区域及较小平均有限时间的Lyapunov指数。而相对传统双螺杆,折流板双螺杆内欧氏距离和有限时间的Lyapunov指数的平均值较大,分布混合能力优于传统双螺杆。 展开更多
关键词 板双螺杆 移动粒子方法 非牛顿 欧氏距离 混合 粒子图像测速
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基于半隐式法的超短半径水平井井筒内管柱非线性屈曲分析
3
作者 罗敏 崔文磊 +1 位作者 徐亭亭 李巧珍 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期471-477,共7页
井筒内管柱受轴向载荷作用容易发生螺旋屈曲,导致管柱下入困难,螺旋屈曲严重时可发生自锁,甚至对管柱自身造成破坏。在静力学求解管柱屈曲时,容易出现计算不收敛和结果不稳定问题,而用动力学求解时,则会导致计算时间长和计算效率低的问... 井筒内管柱受轴向载荷作用容易发生螺旋屈曲,导致管柱下入困难,螺旋屈曲严重时可发生自锁,甚至对管柱自身造成破坏。在静力学求解管柱屈曲时,容易出现计算不收敛和结果不稳定问题,而用动力学求解时,则会导致计算时间长和计算效率低的问题。为此,将隐式求解和显式求解的优点相结合,提出井筒内管柱非线性屈曲分析的半隐式法,在保证计算效率的同时,解决了管柱屈曲分析的收敛和稳定性问题。通过算例验证了半隐式方法的有效性。基于半隐式法建立了超短半径水平井井筒内管柱屈曲的有限元分析模型,分析了管柱在井筒内的屈曲形态、横向位移和接触压力等。研究结果表明,管柱发生螺旋屈曲之前先发生三维横向屈曲,且发生三维横向屈曲的临界载荷大于发生螺旋屈曲的载荷,在发生三维横向屈曲后,很容易演变为螺旋屈曲。管柱等效应力最大值为359 MPa,塑性应变最大值为0.234,管柱屈曲程度越严重,管柱轴向载荷传递效率越小。 展开更多
关键词 管柱 非线性 屈曲 有限元法 超短径水平井
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半隐式半拉格朗日平方守恒计算格式的构造 被引量:12
4
作者 陈嘉滨 季仲贞 《大气科学》 CSCD 北大核心 2004年第4期527-535,共9页
在显式半拉格朗日完全平方守恒格式基础上 ,构造出半隐式半拉格朗日完全平方守恒计算格式 ,它继承了显式半拉格朗日完全平方守恒格式的优点 ,并突破计算不稳定柯朗条件对时间步长的约束 ,使时间步长大为增长。此外 。
关键词 拉格朗日格 平方守恒 数值积分 误差 天气预报
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移动粒子半隐式方法用于熔池内流动与换热行为模拟的适用性研究
5
作者 王子健 隋丹婷 +3 位作者 张珺 陆道纲 王莺旭 余金源 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期1226-1238,共13页
将堆芯熔融物滞留在压力容器内部是严重事故重要的缓解措施之一,但是保证该措施有效的前提是准确计算熔池内含有内热源的熔融物的分布和流动,并基于该结果评价压力容器结构的完整性。本文对传统的MPS方法进行改进,增加了粒子间的传热计... 将堆芯熔融物滞留在压力容器内部是严重事故重要的缓解措施之一,但是保证该措施有效的前提是准确计算熔池内含有内热源的熔融物的分布和流动,并基于该结果评价压力容器结构的完整性。本文对传统的MPS方法进行改进,增加了粒子间的传热计算部分,探究了定温壁面处粒子在权函数中的权重。基于方腔导热基准题和方腔对流换热基准题,验证了MPS对于导热现象的最大误差为1.5%,确定了定温壁面处粒子在权函数中的权重因子是流体域内部粒子的4倍。针对COPRA实验进行模拟,MPS计算平均误差为3%,验证了带内热源的熔池模型模拟结果的准确性。为MPS方法在反应堆熔池中与熔融物相关的流动及传热问题的数值模拟研究提供支持。 展开更多
关键词 移动粒子方法 严重事故 自然对
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非牛顿流固耦合问题的半隐式分区ALE有限元-间断有限元耦合算法研究
6
作者 高普阳 胡小林 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期450-458,共9页
针对非牛顿流固耦合问题,提出了任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)框架下的半隐式分区有限元-间断有限元耦合算法。其数学模型主要包括非牛顿流体和固体结构的控制方程,以及流体-固体交界面上的边界条件。固体结构... 针对非牛顿流固耦合问题,提出了任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)框架下的半隐式分区有限元-间断有限元耦合算法。其数学模型主要包括非牛顿流体和固体结构的控制方程,以及流体-固体交界面上的边界条件。固体结构由弹性材料组成,非牛顿流体由幂律型本构模型描述。用分裂格式对非牛顿流体控制方程进行解耦,得到若干子方程;通过有限元、间断有限元方法求解对应恰当类型的子方程。用中心差分及标准有限元方法分别对固体结构弹性动力学方程进行时间和空间离散;用修正的Laplace移动网格方法处理固体结构的形变及流体区域网格的变化过程。最后用数值算法研究了带有圆弧顶端梯形结构体的非牛顿流固耦合问题,并详细分析了结构体高度、入口速度及流体特性等因素对流固耦合问题的影响及机理。 展开更多
关键词 固耦合 非牛顿 幂律模型 有限元
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基于Rankine源方法的自航半潜式平台波浪载荷分析 被引量:1
7
作者 张若海 迟少艳 杨玥 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第8期139-144,共6页
为了研究航速对半潜式平台波浪载荷的影响,分别基于三维线性零航速频域方法和三维线性全航速的Rankine源时域方法,对自航半潜式平台所受的特征波浪载荷研究分析,对比2种方法下半潜平台特征载荷极值及不同航速对特征载荷极值的影响效应... 为了研究航速对半潜式平台波浪载荷的影响,分别基于三维线性零航速频域方法和三维线性全航速的Rankine源时域方法,对自航半潜式平台所受的特征波浪载荷研究分析,对比2种方法下半潜平台特征载荷极值及不同航速对特征载荷极值的影响效应。研究表明,随着航速增加,大部分特征波浪载荷及平台运动加速度极值均显著增大,特征波浪载荷沿平台分布也有变化,航速对波浪载荷的影响不可忽视,为评估半潜式平台航行工况的平台结构强度提供了载荷基础。 展开更多
关键词 平台 波浪载荷 理论 Rankine源法 航速效应
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漂浮式风机半潜基础的参数化分析
8
作者 杜佳宝 许国春 万岭 《海洋工程》 北大核心 2025年第3期46-57,共12页
对半潜式风机的浮体进行参数化分析,旨在得到浮体不同组成部分的形状参数对风机水动力性能的影响。在保证风机浮体排水量不变的前提下,频域分析结果表明,浮体立柱与浮筒尺寸的改变,对风机的固有周期及幅值响应算子(RAO)的峰值有较大影响... 对半潜式风机的浮体进行参数化分析,旨在得到浮体不同组成部分的形状参数对风机水动力性能的影响。在保证风机浮体排水量不变的前提下,频域分析结果表明,浮体立柱与浮筒尺寸的改变,对风机的固有周期及幅值响应算子(RAO)的峰值有较大影响;垂荡板的参数化分析结果表明,垂荡板可显著改变风机的固有周期,对各运动RAO幅值的影响与其形状密切相关;时域计算结果表明,在风机浮体上加装垂荡板,可导致风机在极限海况下纵荡和纵摇的平均漂移运动增加,出现较大的极值,但其可显著降低垂荡响应的极值;对于最大作业波浪工况,垂荡板对各运动均值、标准差及极值的影响取决于垂荡板的形状与安装位置。 展开更多
关键词 风机浮体 参数化分析 立柱与浮筒 垂荡板 理论
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半隐式延迟解耦电磁暂态并行仿真方法(一):原理及交流分网与并行 被引量:13
9
作者 姚蜀军 庞博涵 +3 位作者 吴国旸 戴汉扬 汪燕 韩民晓 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期2486-2496,共11页
随着电力系统的日渐电力电子化,传统的电磁暂态仿真方法已难以满足快速求解的要求,而分网与并行计算是提高仿真效率的一个有效途径。针对现有电磁暂态仿真分网与并行方法的不足,该文提出一种基于半隐式延迟解耦特性的分网与并行方法,具... 随着电力系统的日渐电力电子化,传统的电磁暂态仿真方法已难以满足快速求解的要求,而分网与并行计算是提高仿真效率的一个有效途径。针对现有电磁暂态仿真分网与并行方法的不足,该文提出一种基于半隐式延迟解耦特性的分网与并行方法,具有分网方式灵活,易于并行的特点。首先从系统状态空间方程出发,应用矩阵分裂技术,对系统状态变量进行分组。然后通过对不同变量组采用不同的积分形式,建立变量组之间的半隐式时间延迟格式,实现变量组之间的时间解耦;进而基于该半隐式延迟解耦格式,设计电磁暂态仿真的分网策略,构建相应的并行计算流程。最后通过算例验证所提方法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 电磁暂态仿真 延迟解耦 分网 并行计算
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移动粒子半隐式法在流体机械数值模拟中的应用 被引量:8
10
作者 孙中国 李帝辰 +2 位作者 陈啸 梁杨杨 席光 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第11期921-927,共7页
针对传统基于网格剖分的数值模拟方法在处理流体机械动静干涉时,常因在动静交界面附近采用混合平面法以及网格间信息传递而带来的计算误差问题,介绍一种新的数值模拟方法———无网格移动粒子半隐式法(MPS),并将其应用于流体机械的数值... 针对传统基于网格剖分的数值模拟方法在处理流体机械动静干涉时,常因在动静交界面附近采用混合平面法以及网格间信息传递而带来的计算误差问题,介绍一种新的数值模拟方法———无网格移动粒子半隐式法(MPS),并将其应用于流体机械的数值模拟.该方法相对于传统网格法而言不需要进行网格剖分,从而对计算区域存在大变形的非定常流动问题可实现整场求解.以不可压缩流体为研究对象,从简单旋转流体机械算例入手,综合分析了采用移动粒子半隐式法模拟流体机械流场所需的运动边界模型、复杂几何边界离散方法、进出口边界模型和计算效率优化等基本条件以及目前的解决方案.此外,对算法的计算精度与稳定性、三维复杂情况的适用性、计算效率以及数据后处理等进行了评估,并以此为基础,对无网格法在流体机械模拟中的工程应用前景进行了展望. 展开更多
关键词 体机械 数值模拟 移动粒子 无网格法 计算体动力学
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自由表面流动的移动粒子半隐式模拟方法 被引量:20
11
作者 席光 项利峰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期249-252,288,共5页
引入可压缩因子,对移动粒子半隐式方法(MPS)进行了改进,解决了MPS方法在计算中容易出现的不稳定问题.使用改进后的方法对液柱倒塌算例进行了模拟计算,并将计算结果与实验及其他数值计算结果进行了比较.计算表明,引入可压缩因子大大提高... 引入可压缩因子,对移动粒子半隐式方法(MPS)进行了改进,解决了MPS方法在计算中容易出现的不稳定问题.使用改进后的方法对液柱倒塌算例进行了模拟计算,并将计算结果与实验及其他数值计算结果进行了比较.计算表明,引入可压缩因子大大提高了计算的稳定性,且方法简单易于实现,在液柱与挡板发生碰撞、流体发生大变形时依然能进行有效地模拟. 展开更多
关键词 自由表面 数值模拟 移动粒子方法 可压缩因子
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采用移动粒子半隐式法的进口流动速度边界模型 被引量:5
12
作者 孙中国 李帝辰 +2 位作者 陈啸 梁杨杨 席光 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期87-91,共5页
针对有限空间、半无限大空间和无限大空间3种开放式流动系统的进口类型,采用无网格移动粒子半隐式法,依据进口附近新增流体变形程度不同的特点建立了相应的进口速度边界模型。通过控制进口流速和添加固体边界来避免模型可能产生的流动... 针对有限空间、半无限大空间和无限大空间3种开放式流动系统的进口类型,采用无网格移动粒子半隐式法,依据进口附近新增流体变形程度不同的特点建立了相应的进口速度边界模型。通过控制进口流速和添加固体边界来避免模型可能产生的流动不连续和自由面形状不光滑、不规则等问题。基于该模型,在三维情况下模拟实现了两个圆柱形喷嘴的液柱喷射及互击碰撞过程。液柱碰撞在系统的对称面上产生了一层液膜,该液膜在一定碰撞参数下的形状、厚度、鞍部的高度和流场速度分布等信息及其非定常变化过程均可以从计算结果中进行提取和研究。数值模拟结果符合物理原理,模型的建立扩展了移动粒子半隐式法的应用范围,规范了进口模型的科学使用,使计算更加便捷和精确。 展开更多
关键词 无网格法 移动粒子 进口 液体喷注
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移动粒子半隐式法流固耦合模型及自由浮体数值研究 被引量:6
13
作者 曹文瑾 孙中国 席光 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期136-140,共5页
对流固耦合问题进行了系统的分类并在移动粒子半隐式法中建立了刚体与流体之间的单向及双向耦合模型。对二维溃坝问题和活塞式造波板的造波问题进行了数值模拟,结果与实验值或分析解符合得较好。对浮体在静水中的自由振荡问题进行了计算... 对流固耦合问题进行了系统的分类并在移动粒子半隐式法中建立了刚体与流体之间的单向及双向耦合模型。对二维溃坝问题和活塞式造波板的造波问题进行了数值模拟,结果与实验值或分析解符合得较好。对浮体在静水中的自由振荡问题进行了计算,浮体质心高度与理论值的最大偏差控制在0.5%以内,达到了工程计算的精度。在长板形自由浮体对正弦波浪的运动响应算例中,综合应用了单向和双向耦合模型,结果表明长度小于波长的浮体随波浪做正弦规律的起伏运动和摇摆运动,同时沿行波方向迂回前进,当浮体长度增加时,浮体运动幅度减小。 展开更多
关键词 固耦合 移动粒子 浮体 造波
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不可压缩流动的移动粒子半隐式法数值模拟 被引量:4
14
作者 孙中国 席光 项利峰 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期440-442,共3页
介绍了一种新的移动粒子半隐式方法。该方法采用Lagrange描述,用一系列离散粒子代替流体,通过半隐式求解和时间推进法来进行计算,弥补了传统网格法对复杂形状、大变形、高速撞击等情况下网格划分和重构过于繁琐的缺点,在模拟不可压缩流... 介绍了一种新的移动粒子半隐式方法。该方法采用Lagrange描述,用一系列离散粒子代替流体,通过半隐式求解和时间推进法来进行计算,弥补了传统网格法对复杂形状、大变形、高速撞击等情况下网格划分和重构过于繁琐的缺点,在模拟不可压缩流动问题中得到了较好的效果。 展开更多
关键词 无网格法 移动粒子方法 数值模拟
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二阶精度半隐式半拉格朗日轨迹计算和时间积分方案在GRAPES区域模式中的应用 被引量:5
15
作者 张旭 黄伟 陈葆德 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期557-565,共9页
将两时间层稳定外插方案(Stable Extrapolation Two-Time-Level Scheme,SETTLS)引入GRAPES区域模式,并将其用于上游点和非线性项的时间外插计算。对线性项采用二阶精度的非中央权重时间平均,并取等温参考大气的温度大于实际大气平均温度... 将两时间层稳定外插方案(Stable Extrapolation Two-Time-Level Scheme,SETTLS)引入GRAPES区域模式,并将其用于上游点和非线性项的时间外插计算。对线性项采用二阶精度的非中央权重时间平均,并取等温参考大气的温度大于实际大气平均温度,以保证半隐式积分方案的稳定性。原GRAPES时间积分方案对线性项做一阶非中央权重时间平均,对参考大气的选择并无限制,而为保证稳定性,须取较大的非中央权重系数,但非中央权重系数会对低波数波动产生较强的衰减作用。理想试验结果表明,相比原GRAPES半隐式半拉格朗日(SISL)时间积分方案,新SISL时间积分方案计算稳定且对波动的衰减作用较弱。 展开更多
关键词 两时间层稳定外插方案(SETTLS) 拉格朗日(SISL)时间积分 上游点计算 衰减作用 参考大气温度
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预估-校正的半隐式半拉格朗日时间积分方案及其在CMA-GFS模式中的应用 被引量:3
16
作者 张红亮 沈学顺 苏勇 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期280-288,共9页
CMA-GFS采用的是传统的二时间层半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL)。拉格朗日平流速度和非线性项需要采用时间外插进行计算,在急流轴附近等梯度大值区会造成计算不稳定,甚至积分中断现象。文中通过构造预估-校正半隐式半拉格朗日时间... CMA-GFS采用的是传统的二时间层半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL)。拉格朗日平流速度和非线性项需要采用时间外插进行计算,在急流轴附近等梯度大值区会造成计算不稳定,甚至积分中断现象。文中通过构造预估-校正半隐式半拉格朗日时间积分方案(SISL/P-C),以减少时间外插的影响;半隐式系数由原来的0.72减小到0.55,构造准二阶精度的时间积分方案。理想试验和实际资料试验证明新方案可以改善CMA-GFS的精确度、稳定性和质量守恒。0.25°水平分辨率下积分时间步长可以由300 s增大到450 s,模式总体计算效率提高20%。 展开更多
关键词 预估-校正法 二时间层拉格朗日方案 CMA-GFS
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半隐式的离散格式求解一维浅水流动 被引量:1
17
作者 王昆 金生 +1 位作者 王年斌 高述峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期217-219,共3页
为了对一维浅水流动问题进行精确的模拟,基于空间交错网格系统,建立了一维圣维南方程的半隐式数值离散格式,同时利用满足迎风特性的,加限制的通量修正格式对对流项进行处理,确保了交错网格系统下计算格式的守恒性.通过典型间断问题说明... 为了对一维浅水流动问题进行精确的模拟,基于空间交错网格系统,建立了一维圣维南方程的半隐式数值离散格式,同时利用满足迎风特性的,加限制的通量修正格式对对流项进行处理,确保了交错网格系统下计算格式的守恒性.通过典型间断问题说明格式具备高精度捕捉间断的能力,而且避免了数值解在间断处产生非物理的数值振荡. 展开更多
关键词 浅水方程 交错网格 守恒性
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半隐式延迟解耦的开关动作高效处理方法
18
作者 吴小珊 赵利刚 +2 位作者 苏寅生 姚海成 范昕冉 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期46-54,共9页
传统电磁暂态仿真采用详细模型建模电压源型换流器(voltage source converter,VSC)并采用双插值法(double interpolation method,DIM)处理步长内的开关事件,由于详细模型的导纳阵时变,DIM算法流程复杂,在进行大电网仿真时严重影响计算... 传统电磁暂态仿真采用详细模型建模电压源型换流器(voltage source converter,VSC)并采用双插值法(double interpolation method,DIM)处理步长内的开关事件,由于详细模型的导纳阵时变,DIM算法流程复杂,在进行大电网仿真时严重影响计算效率。针对这一问题,应用半隐式延时解耦原理建模VSC,并对步长内开关事件的处理方法进行研究,通过对开关函数在步长内的占空比进行等值代替DIM,提高仿真效率。首先,从VSC状态方程出发,得到VSC解耦模型,实现换流器的并行计算,提高计算效率;其次,分析了不处理开关事件时累计误差的产生机理,并给出了计算时序和开关函数等值占空比的计算方法,保证仿真精度;最后,以PSCAD的仿真波形为基准,验证了所提方法的精度和有效性,讨论了所提方法的方法特点。 展开更多
关键词 电压源型换 延时解耦 电磁暂态仿真 开关动作处理 并行计算
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移动粒子半隐式法模拟入水冲击流固耦合问题 被引量:2
19
作者 杨超 张怀新 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2092-2097,共6页
利用传统的基于网格信息的方法处理大变形自由表面、液面破损、弹性结构变形等问题时,网格会产生严重的扭曲变形,从而导致较大的计算误差甚至计算终止。移动粒子半隐式(MPS)法是一种无网格拉格朗日计算方法,摆脱了计算网格的约束,抛开... 利用传统的基于网格信息的方法处理大变形自由表面、液面破损、弹性结构变形等问题时,网格会产生严重的扭曲变形,从而导致较大的计算误差甚至计算终止。移动粒子半隐式(MPS)法是一种无网格拉格朗日计算方法,摆脱了计算网格的约束,抛开了网格重构。在计算过程中不会发生网格变形过大或者网格畸变的问题,适用于处理流固耦合交界面等不连续问题.采用统一的MPS粒子将宏观流体和固体按一定的形式离散,解决统一坐标系的协调问题.在利用传统的网格数值方法计算流固耦合问题时,对流固耦合交界面的处理非常繁琐,而利用MPS法则不需要对流固耦合交界面做单独处理,简化了处理程序.运用MPS法对平底结构入水冲击问题进行流固耦合数值模拟。模拟和实验结果的对比表明MPS法可以很好地应用于冲击入水等不连续问题的数值计算. 展开更多
关键词 移动粒子 固耦合 入水冲击 压力振荡
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关于半拉格朗日半隐式大气模式的时步问题 被引量:2
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作者 胡志晋 史月琴 《大气科学》 CSCD 北大核心 2006年第1期1-10,共10页
讨论半拉格朗日半隐式大气模式中时步的限制,展示时步过大时用一般的首尾两点平均方案计算非线性源汇项的严重误差,提出精确的源汇项计算格式并作了特例计算和比较,讨论了被模拟的大气过程和波动的特征对时步的要求,指出柯朗数NC=C.Δt/... 讨论半拉格朗日半隐式大气模式中时步的限制,展示时步过大时用一般的首尾两点平均方案计算非线性源汇项的严重误差,提出精确的源汇项计算格式并作了特例计算和比较,讨论了被模拟的大气过程和波动的特征对时步的要求,指出柯朗数NC=C.Δt/ΔX是大气模式时空步长匹配的重要参数。指出云降水和大气化学过程特征时间对相应的正定变量的计算时步的限制。 展开更多
关键词 拉格朗日 非线性源汇项 时步
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