高阶Godunov格式的SPH方法及超高速碰撞中的应用

光滑粒子流体动力学方法作为一种纯Lagrange无网格算法，在计算大变形等问题中具有特殊的优势。针对传统光滑粒子方法中的计算精度低和不稳定现象，本项目拟在用黎曼解来描述粒子间的相互作用的基础上，对光滑粒子方法进行改进，采用改进的方法对超高速碰撞现象进行数值模拟，并建立起数值模拟的风险评估体系。研究内容包括：（1）将三阶Godunov格式和Taylor展开引入光滑粒子方法，建立高精度的高阶Godunov格式的光滑粒子方法；（2）采用高阶Godunov格式光滑粒子方法，引入GRAY三相物态方程对超高速碰撞碎片云团进行数值模拟并研究碎片云团的动力特性；（3）建立量化的基于统计学、几何学以及灰色系统理论的数值模拟评估体系和风险分析。本项目所取得的成果可以为开发具有自主知识产权的超高速撞击数值模拟软件提供技术支持。