SPH法における第一種ラグランジュ運動方程式を用いた壁面境界の取り扱いに関する研究

抄録

本論文では，ISPH (Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics)法の定式化を第一種ラグランジュ方程式を用いて行う．第一種ラグランジュ方程式を用いると，圧力勾配と速度発散の数式表現が一意に定まり，その表現は従来用いられているISPH法と同じになる．また，流体粒子と壁粒子の間に新たに制約条件を与え，流体粒子が壁粒子から十分な反発力を受けるように定式化をする．壁面境界の取り扱いで，従来法を用いると流体粒子が壁面を貫通するという実現象では起こり得ない計算結果が得られることがあるが，本提案手法を用いると，流体粒子の貫通を抑制することができる．数値解析例として，単純な一次元解析と三次元のダムブレイク問題を取り扱い，本研究の妥当性を示した．