فناوری جدید حل عددی- PFEM چیست؟

دسامبر, 2019 بدون نظر آموزش, دریایی, ساختمان

معرفی روش عددی PFEM

PFEM مخفف عبارت Particle Finite Element Method (PFEM) می باشدکه روش جدید عددی برای حل مسائل مختلف و به خصوص اندرکنش سیال و سازه معروف به FSI می باشد. این روش از شبکه اجزاء محدود جهت گسسته سازی دامنه فیزیکی و یکپارچه سازی معادلات حاکم دیفرانسیلی استفاده می کند. برخلاف تقریب های مربوط به روش اجزا محدود کلاسیک، گره های شبکه براساس معادلات حرکت لاگرانژ حرکت می کنند. گره ها مومنتوم را بهمراه تمام مشخصات فیزیکی به صورت ذرات منتقل می کنند. در پایان هر گام، شبکه باید بازسازی شود، چراکه گره ها به محل جدیدی حرکت کرده اند.

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 می کند بلکه کمک زیادی برای شناسایی تماس ها و ردیابی سطح آزاد است. اینکار به کمک روشی با نام alpha-shape میسر می شود. در واقع این روش، در کلاس و فرمولاسیون لاگرانژی می باشد 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 می باشد. عمدتا این روش در مهندسی معماری کشتی یا کشتی سازی، پرکردن قالب، مسائل ریخته گری، جریان های چند فازی، مهندسی عمران و ساحل کاربرد دارد.

دلیل توسعه این روش چیست؟

بهبود شبیه سازی، افزایش سرعت حل و کاهش خطا در مسائل با تغییرشکل بزرگ یا large Deformation و اندرکنش سیال و سازه اصلی ترین دلایل توسعه این روش است. در روش اجزا محدود-FEM- حل مسائلی که در آن انتقال حرارت جابه جایی، تراکم ناپذیری 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 می شود.

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، هم اکنون از این روش حل عددی پشتیبانی می کند.

https://www.cimne.com/kratos

 

منبع:

https://www.cimne.com/pfem/introduction.asp

https://www.cimne.com/pfem/how.asp

 

 

تگ ها

ارسال نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

×

Hello!

Click one of our representatives below to chat on WhatsApp or send us an email to info@banumusagr.com

سلام، مسئول مربوطه را انتخاب کنید تا هم اکنون در واتساپ شما را راهنمایی کند. یا با شماره 05135424520 تماس بگیرید.

×