روش حل عددی PFEM فناوری جدید حل عددی- PFEM چیست؟
روش حل عددی PFEM
روش حل عددی PFEM: PFEM مخفف عبارت Particle Finite Element Method (PFEM) میباشد که روش جدید عددی برای حل مسائل مختلف و به خصوص اندرکنش سیال و سازه معروف به FSI میباشد.
این روش از شبکه اجزاء محدود جهت گسستهسازی دامنه فیزیکی و یکپارچه سازی معادلات حاکم دیفرانسیلی استفاده میکند. برخلاف تقریبهای مربوط به روش اجزا محدود کلاسیک، گرههای شبکه براساس معادلات حرکت لاگرانژ حرکت میکنند.
گرهها مومنتوم را بهمراه تمام مشخصات فیزیکی به صورت ذرات منتقل میکنند. در پایان هر گام، شبکه باید بازسازی شود، چراکه گرهها به محل جدیدی حرکت کردهاند.
برای آنکه این تغییرات به سرعت اعمال شود، نیاز به الگوریتمی بهینه و سریع برای تولید شبکه جدید است.
برای اینکار از الگوریتم Delaunay Tessellation استفاده شده است تا تمام ذرات را به یکدیگر متصل کرده و شبکه جدیدی را در زمان جدید تولید کند.
شبکه جدید نه تنها به تجمیع معادلات دیفرانسیلی کمک میکند بلکه کمک زیادی برای شناسایی تماسها و ردیابی سطح آزاد است.
اینکار به کمک روشی با نام alpha-shape میسر میشود. در واقع این روش، در کلاس و فرمولاسیون لاگرانژی میباشد که سعی در حل مسائل اندرکنش سیال و سازه دارد.
کاربرد این روش کجاست؟
بیشترین کاربرد این روش در حل مسائل سطح آزاد، اندرکنش سیال-سازه، مسائل با تغییرشکل بزرگ و مسائل مولتی فیزیک میباشد.
عمدتا این روش در مهندسی معماری کشتی یا کشتی سازی، پرکردن قالب، مسائل ریختهگری، جریانهای چند فازی، مهندسی عمران و ساحل کاربرد دارد.
دلیل توسعه این روش چیست؟
بهبود شبیهسازی، افزایش سرعت حل و کاهش خطا در مسائل با تغییرشکل بزرگ یا large Deformation و اندرکنش سیال و سازه اصلیترین دلایل توسعه این روش است.
در روش اجزا محدود-FEM- حل مسائلی که در آن انتقال حرارت جابهجایی، تراکمناپذیری سیال، سطح آزاد، تبادل اطلاعات بین سازه و سیال با استفاده از معادلات تماس، مدلسازی پاشش و اسپلش موج چه با روش اویلری و چه با روش ALE دچار مشکلاتی میشود.
کدام نرم افزار این روش را پشتیبانی می کند؟
نرم افزار کراتوس که توسط تیمی در اسپانیا، ایران، انگلیس و آلمان توسعه داده شده است، هماکنون از این روش حل عددی پشتیبانی میکند.
منبع:
https://www.cimne.com/pfem/introduction.asp
https://www.cimne.com/pfem/how.asp
در نهایت از اینکه با بنوموسی تا انتهای این مقاله همراه بودید بسیار متشکریم و مایه افتخار ماست که بتوانیم به شما عزیزان و همراهان همیشگی خدمترسانی نماییم.یکی از خدمات ویژه ما منتورینگ آنلاین موضوعی مطابق با پروژه شما میباشد که در صورت نیاز برای درخواست میتوانید از اینجا اقدام نمایید.