{{ post.title }}
글 편집
글 편집 (이전 에디터)
{{ post.author.name }}
完成日期
| Version | {{ post.target_version }} | Product |
{{ product.name }}
|
|---|---|---|---|
| Tutorial/Manual | {{ post.manual_title }} | Attached File | {{ post.file.upload_filename }} |
通过RecurDyn和Particleworks的联合仿真，我们可以模拟各种机械系统和流体之间的耦合问题，而这在过去是不可能的。 有关Particleworks是什么软件，以及RecurDyn x Particleworks联合仿真有哪些特点，请参阅相关链接。
如果你对粒子法CFD感兴趣，你可能听说过SPH或MPS。也有可能是第一次听到这两个。本文将介绍粒子法CFD中常用的移动粒子模拟(MPS)和平滑粒子混合(SPH)的区别。
从结论说起，您可以认为，MPS和SPH在实现的方式上略有差异，但基于粒子法的流体分析解决方案这一特点本身几乎是相同的。因此，比起MPS和SPH的差异，更应该关注采用各自CFD产品的特点进行比较。
SPH和MPS的基本区别如下:
SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics)
- 20世纪70年代，在天文学领域发展起来（Lucy，1977），并扩展到多个领域。
- 关于可压缩流体的定式
- 每个节点（粒子）定义质量分布
- 连续，使用可微分内核函数
MPS (Moving Particle Simulation 或者 Moving Particle Semi-Implicit)
- 1990年代，为求解自由表面问题而开发（Koshizuka和Oka，1996）
- 确定了假定不可压缩流体的Navier-Stokes方程
- 每个节点（粒子）都具有质点（volume of fixed density）
- 使用阻燃连续内核函数
SPH比MPS早20年，因此比MPS更被人们所熟知。但是，由于这个术语有点难，所以当你说“SPH是什么”的时候，它并不容易回答。（smoothed是由内部使用的kernel函数称为smoothing内核，smoothing函数引起的。 你可能会问，“那么，平滑函数是什么？”--让我们跳过吧。）在SPH方面，我们说它已经被定义为可压缩流体，但最近也有可压缩的SPH（ISPH），weakly可压缩的SPH，等等。
与SPH相比，MPS是新近开发的，它是以不可压缩流体为基础开发的。所以有些人会问:“我不能处理可压缩流体。”在实际的工业案例中，使用的流体很多都是不可压缩的流体对于不可压缩性问题本身，MPS法也比SPH具有数值上的优势，因此MPS很快被多个工业界所采用和应用。（最近的MPS部分支持可压缩流体的处理功能-Particleworks提供了weakly compressible gas功能。）
此外，平滑粒子Hydrodynamics(SPH)最初只使用explicit。MPS在压力梯度和粘性计算中使用了implicit方法，同时使用了更适合现象的step size。（其他计算使用explicit）
但是，现在，在引入彼此之间的优势的同时，SPH和MPS之间的差距可以说已经缩小了很多。 我不在乎SPH是Smoothed Particle Hydrodynamics的缩写， 就像我们不在乎MPS是移动粒子模拟或移动粒子模拟的缩写一样，我们只需要关注基于粒子的CFD，而不是SPH或MPS。事实上，如果你不打算自己开发代码，你可以认为SPH和MPS的算法差别不大。 两者使用的都是粒子法，对于细节的特点，您需要分别通过比较软件本身的特点，以及使用SPH的软件本身的特点来进行选择。
用粒子法仿真
例如，Particleworks是一款基于MPS的粒子法软件，但比起MPS本身的特性，我们更应该关注Particleworks软件所具有的一些特性，比如:
- 用粒子法求解自由表面问题
- 利用GPU实现快速计算
- 解算器-支持湍流、传热、空气阻力、粘性和移动边界
- 前处理、后处理-建模简单、后处理方便
- 与RecurDyn的延展性（尤指与柔性体-MFBD的延展性）
以上就是关于SPH和MPS之间的差异的概述。有关Particleworks（基于Particle-CFD）的更多信息，请访问以下链接:
