RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вычислительные методы и программирование // Архив

Выч. мет. программирование, 2021, том 22, выпуск 4, страницы 306–321 (Mi vmp1042)

Методы и алгоритмы вычислительной математики и их приложения

Схема КАБАРЕ на подвижных сетках для двумерных уравнений газовой динамики и динамической упругости

Н. А. Афанасьев, П. А. Майоров

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Аннотация: Схема КАБАРЕ, являющаяся представителем семейства балансно-характеристических методов, широко используется при решении многих задач для систем дифференциальных уравнений гиперболического типа в эйлеровых переменных. Возрастающая актуальность задач взаимодействия деформируемых тел с потоками жидкости и газа требует адаптации этого метода на лагранжевы и смешанные эйлерово-лагранжевы переменные. Ранее схема КАБАРЕ была построена для одномерных уравнений газовой динамики в массовых лагранжевых переменных, а также для трехмерных уравнений динамической упругости. В первом случае построенную схему не удалось обобщить на многомерные задачи, а во втором — использовался необратимый по времени алгоритм передвижения сетки. В данной работе представлено обобщение метода КАБАРЕ на двумерные уравнения газовой динамики и динамической упругости в смешанных эйлерово-лагранжевых и лагранжевых переменных. Построенный метод является явным, легко масштабируемым и обладает свойством временной обратимости. Метод тестируется на различных одномерных и двумерных задачах для обеих систем уравнений (соударение упругих тел, поперечные колебания упругой балки, движение свободной границы идеального газа).

Ключевые слова: балансно-характирестические методы, схема КАБАРЕ, смешанные эйлерово-лагранжевы переменные, уравнения гиперболического типа, свободная граница.

УДК: 519.6

Поступила в редакцию: 30.10.2021

DOI: 10.26089/NumMet.v22r420



© МИАН, 2024