SPH方法的面向?qū)ο笤O(shè)計及其后處理.pdf

1、傳統(tǒng)的光滑粒子流體動力學(xué)(SPH)軟件是采用面向過程方法設(shè)計，分離了數(shù)據(jù)與操作，通過過程函數(shù)來訪問復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，制約了程序的維護(hù)與擴(kuò)展，并且SPH方法的數(shù)值模擬具有一定的復(fù)雜性。采用軟件工程的面向?qū)ο箝_發(fā)方法，可提高軟件的維護(hù)性、擴(kuò)充性及開發(fā)效率。本文全面、系統(tǒng)地將面向?qū)ο蠓椒ㄒ氲絊PH軟件系統(tǒng)開發(fā)的各個階段，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　 針對拉格朗日流體動力學(xué)SPH數(shù)值模擬計算部分進(jìn)行分析。完成了SPH軟件系統(tǒng)的面向?qū)ο?/p>

2、分析，建立系統(tǒng)靜態(tài)模型的類圖：確定了問題域模塊與主控模塊兩大基本類以及它們之間的相互聯(lián)系，問題域模塊基本類由文件操作類、粒子類、材料類、容器類、邊界粒子類和數(shù)組存儲類組成的，主控模塊基本類由SPH基本方法類和粒子系統(tǒng)組成；確定了各個類的屬性以及操作；確定了各個類間的層次關(guān)系。并且為SPH軟件系統(tǒng)構(gòu)建了一個面向?qū)ο蟮腟PH模型。
　　 根據(jù)面向?qū)ο蠓治龅慕Y(jié)果，完成了SPH軟件系統(tǒng)的面向?qū)ο笤O(shè)計，詳細(xì)描述了SPH軟件系統(tǒng)的各個動態(tài)模

3、型，建立相應(yīng)的時序圖、協(xié)作圖和活動圖，用于問題域模塊類的對象的初始化，對象的形成以及相互間的通信，細(xì)化分析了主控模塊類中SPH的數(shù)值模擬計算，其中，SPH基本方法類包括SPH的核函數(shù)計算和粒子支持域的搜索，SPH系統(tǒng)方法類包括近似函數(shù)的計算、粒子系統(tǒng)方法中的SPH流體動力學(xué)分析、碰撞處理和時間積分。
　　 在以上的工作基礎(chǔ)上，根據(jù)所推導(dǎo)的拉格朗日流體動力學(xué)SPH的表達(dá)式，編制了包括問題域模塊類和主控模塊類的SPH流體動力學(xué)數(shù)值模