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力学
计算机软件及计算机应用
> 水流冲击橡胶球(固定)
水流冲击橡胶球(固定)
图片来源:
孙洪全.
基于SPH方法的流体与可变形固体交互模拟 ,
黑龙江大学自然科学学报, 2012 (05).
>>查看本文图片摘要
图片关键词:
橡胶球
水流
所属学科:
力学
计算机软件及计算机应用
图片上下文:
呈现出明显的粘性流动,没有出现液体泼溅现象,真实体现了液体的粘性性质。(a)(b)(c)(d)图4水流冲击橡胶球(固定)Fig.4Arubberball(fixed)andtheoncomingwaterstream(a)(b)(c)(d)图5粘性液体冲击橡胶球(固定)Fig.5
....
Arubberball(fixed)andtheoncomingviscousliquid图6流体与固体交界面细节效果Fig.6Thedetailedeffectsontheinterfaceofthefluidandthesolid表1粒子数量及平均帧速Table1Thenumbersofparticlesandtheaverageframerates粒子数量(单位:个)3%0006%00010%00020%000平均帧速(单位:帧/秒)15.17.33.61.2在水流和可变形固体的交互过程中,分界面处的交互细节如图6所示。可以看到,在交界面附近水流和固体被分离开来,没有发生明显的水流渗入固体内部的渗透现象,故本文的边界处理方法是有效的。在实验中也针对不同的粒子规模进行了测试,具体的模拟帧速如表1所示。显然,随着粒子数量的增大,模拟帧速直线下降,且近似与粒子数量成反比,这与算法复杂度分析是一致的。尽管本文实验结果的真实感无法与离线计算的动画模拟系统相比,但是考虑到离线模拟系统往往需要花费几十分钟甚至几十小时才能计算出一帧动画,而本文方法能够以可交互的帧速来模拟流体-固体交互现象,这对于交互式模拟应用领域是有意义的。另外,GPGPU加速技术可以应用于SPH方法[42],本文模型的模拟帧速具有进一步提高的潜力,实现流体和可变形固体交互的实时模拟是可能的。5结论在计算机动画领域中经常需要模拟流体与可变形固体之间的交互现象,当前流行的模拟方法是利用欧拉方法模拟流体、利用拉格朗日方法模拟固体,因此需要在两类方法之间建立耦合接口,而这在实践中是非常困难的。本文交互模型中?
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