連続体力学のための構造保存スタガード半陰的有限体積スキーム【JST・京大機械翻訳】

Boscheri Walter; Dumbser Michael; Ioriatti Matteo; Peshkov Ilya; Romenski Evgeniy

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202202236915294 整理番号：22P0144988

連続体力学のための構造保存スタガード半陰的有限体積スキーム【JST・京大機械翻訳】

A structure-preserving staggered semi-implicit finite volume scheme for continuum mechanics

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発行年： 2020年05月08日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年11月04日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

連続体力学の統一一次双曲線定式化のために,新しい圧力ベース構造保存(SP)と準漸近保存(AP)スタガード半陰有限体積スキームを提案した。統一モデルは,対称-双曲線および熱力学的に互換性のある(SHTC)系の理論に基づいており,非線形大歪領域における弾性および弾塑性固体の記述,ならびに粘性および非粘性熱伝導流体を含み,それはモデルの剛性緩和限界に対応する。緩和源項がない場合に,均一PDEシステムは,2つの定常線形微分制約(インボリューション)に付与され,それは,歪み場のカールと,熱インパルスのカールを,すべての時間に対してゼロに要求する。剛性緩和限界において,統一モデルは圧縮性Navier-Stokes方程式に漸近的に傾向する。本論文で提示した新しい構造保存スキームは,PDEシステムの均一部分,すなわち緩和源項がない場合に,正確にカールフリーであることを証明した。さらに,このスキームは,緩和時間がゼロになると圧縮性Navier-Stokes方程式の一貫した二次精度離散化に縮小するという意味で,剛性緩和限界において準漸近保存であることを証明する。最後に,提案した方式は,その保存的定式化と圧力項の陰的離散化のおかげで,すべてのMach数フローのシミュレーションに適している。【JST・京大機械翻訳】

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流体動力学一般

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