二维溃坝问题中边界处理方法的改进研究

来源：计算力学学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：何瑶,向涛,李明军

单位：湘潭大学 数学系, 湘潭 411105,湘潭大学 数学系, 湘潭 411105,湘潭大学 数学系, 湘潭 411105

摘要：针对(SPH)模拟中固体边界截断导致的核近似缺失问题,提出一种改进的边界处理方法,融合虚粒子法与法向通量技术,通过单层边界虚粒子配置法向积分点,有效补偿边界区域的粒子近似误差。以二维溃坝问题为研究对象,与传统多层虚粒子方法相比,本方法在仅使用单层边界粒子数的情况下,仍能保持良好的防穿透性,压力场分布均匀,消除了左侧壁面区域的非物理性粒子聚集现象;自由液面演化轨迹与实验流场轨迹吻合度高,溃坝水位值与前锋位置接近实验结果。此外,通过下游障碍物算例验证了方法的鲁棒性,边界扰动分析表明压力场分布有序,未对流体运动产生明显干扰。相比于传统动态边界条件,边界粒子用量减少49.9%,总计算时间节约7.3%。

关键词：光滑粒子流体动力学,边界处理,虚粒子法,法向通量,溃坝模拟,