[发明专利]基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法，包括：S1，初始化粒子信息；S2，计算粒子的中间速度和中间位置；S3，计算粒子的密度；S4，计算粒子的约束因子；S5，计算粒子的位移；S6，更新粒子的位置；S7，重复步骤S4～S6，直到迭代次数达到最大值并且约束因子大于阈值。本发明还公开了一种基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟系统。采用本发明，不但提高了模拟的时间效率，而且流体模拟的分布比先前的方法更加的均匀和稳定。

主权项

1.一种基于保密度和无散度的不可压缩流体的模拟方法，其特征在于，包括：S1，初始化粒子信息；S2，计算粒子的中间速度和中间位置；S3，计算粒子的密度；S4，根据公式计算粒子的约束因子，其中，ρ₀表示为常量密度，t代表当前的时刻，Δt表示的是迭代的时间步长，表示在时刻t核函数W_ij(t)的偏导数，所述约束因子用于使得所模拟的流体同时达到常密度和无散度的条件；S5，计算粒子的位移；S6，更新粒子的位置；S7，重复步骤S4～S6，直到迭代的约束因子大于阈值；所述步骤S1包括：S11，进行粒子的固定半径邻域搜索，具体地，将粒子所在场景的包围盒均匀划分成若干个边长为2*h的小正方形网格，其中h为粒子的平滑半径，也即固定搜索半径；计算出粒子所在网格，从而每个粒子只需要在27个网格里面搜索邻域粒子即可；S12，初始化粒子的密度ρ_i，其中，m_j表示粒子的质量，W表示核平滑函数，x_ij＝x_i‑x_j，x_i表示粒子i的位置，x_j表示粒子j的位置。