用户通过判断可随时更改计算参数,从而干预整个计算过程。 (2)虚拟现实技术:通过虚拟现实软件及设备将计算结果转换成3D 立体图像,使用户更加直观地了解发展过程。
(3)并行计算:由于基于微观、细观、宏观的多尺度计算方法的不 断发展,对计算能力提出了更高的要求,由此,多CPU 的分布式网络系 统将逐渐成为主流。
在数值方法方面,近年来,一些新的计算方法不断涌现,主要概括 如下: (1)高精度算法:上世纪80 年代以来,以TVD、ENO、WENO 为代表的高分辨率方法占据了计算流体力学发展的主流。近年来,数值 方法研究又有新的突破,一些新型算法已经出现,其中有代表性的算法 提出的约束插值剖面算法(CIP 算法)、香港学者徐昆发展的动力差分算 法(BGK 算法)、中国科学院力学研究所高智提出的摄动有限差分算法和 摄动有限体积算法(PDF 和PVF 算法)等。
(2)无网格方法:Lucy 于1977 年提出了首个无网格法——光滑粒 子流体动力学方法,由于无网格方法既可像Lagrange 法一样跟踪材料变 形历史,又不涉及网格畸变问题,因此受到了广泛的重视,目前比较有 代表性的无网格方法有:光滑粒子流体动力学方法(SPH)、无单元Galerkin 方法(EFG)、再生核质点法(RKPM)、径向基函数法(RBF)、无网格局 部Petrov-Galerkin 方法(MLPG)、单位分解方法(PU)、移动最小二乘法 (MLS)等。
(3)LevelSet 运动界面追踪方法:1988 年,Osher 等人提出了Level set 方法。它不需要显式地追踪运动界面,从而可以较容易的处理复杂的 物质界面及其拓扑结构发生变化的情形,界面的一些特征(如法向,曲 率等)直接隐含在levelset 函数中,便于精细地描述界面,还易于向高维 推广。此外,由于Levelset 函数的初值是光滑的符号距离函数,因此采 用高精度、高分辨率格式成为可能。由于上述优点,使得LevelSet 方法 在运动界面追踪方面显示了巨大的潜力。
编者语:此范文的篇幅稍长,在撰写时有些部分可略写或不写。