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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

A Nonlocal Formulation for Weakly Compressible Fluid

verfasst von : Huilong Ren, Xiaoying Zhuang

Erschienen in: Proceedings of the International Conference on Advances in Computational Mechanics 2017

Verlag: Springer Singapore

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Abstract

In this paper, we propose a nonlocal formulation for both solid and weakly compressible fluid. The nonlocal fluid formulation is based on the nonlocal interaction of each material point with its neighbors, which is analogous to the peridynamic theory, a nonlocal formulation for solid. By considering the direction of the interaction, the horizon and dual-horizon are defined, and the dual property between horizon and dual-horizon is proved. The nonlocal divergence is introduced, which enables to derive the nonlocal interaction with the local formulation. The formulations allow the varying horizon size and satisfy the conservation of linear momentum, angular momentum, and energy at the same time. Two numerical examples are tested to verify the accuracy of the current method.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Cemal Eringen A (2002) Nonlocal continuum field theories. Springer Science and Business Media, New York Cemal Eringen A (2002) Nonlocal continuum field theories. Springer Science and Business Media, New York
2.
Zurück zum Zitat Bazant ZP (1994) Nonlocal damage theory based on micromechanics of crack interactions. J Eng Mech 120(3):593–617CrossRef Bazant ZP (1994) Nonlocal damage theory based on micromechanics of crack interactions. J Eng Mech 120(3):593–617CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Strömberg L, Ristinmaa M (1996) Fe-formulation of a nonlocal plasticity theory. Comput Methods Appl Mech Eng 136(1):127–144MathSciNetCrossRefMATH Strömberg L, Ristinmaa M (1996) Fe-formulation of a nonlocal plasticity theory. Comput Methods Appl Mech Eng 136(1):127–144MathSciNetCrossRefMATH
4.
Zurück zum Zitat Polizzotto C (2003) Unified thermodynamic framework for nonlocal/gradient continuum theories. Eur J Mech-A/Solids 22(5):651–668MathSciNetCrossRefMATH Polizzotto C (2003) Unified thermodynamic framework for nonlocal/gradient continuum theories. Eur J Mech-A/Solids 22(5):651–668MathSciNetCrossRefMATH
5.
6.
7.
Zurück zum Zitat Silling SA (2000) Reformulation of elasticity theory for discontinuities and long-range forces. J Mech Phys Solids 48(1):175–209MathSciNetCrossRefMATH Silling SA (2000) Reformulation of elasticity theory for discontinuities and long-range forces. J Mech Phys Solids 48(1):175–209MathSciNetCrossRefMATH
8.
Zurück zum Zitat Ren H, Zhuang X, Rabczuk T (2017) Dual-horizon peridynamics: a stable solution to varying horizons. Comput Methods Appl Mech Eng 318:762–782MathSciNetCrossRef Ren H, Zhuang X, Rabczuk T (2017) Dual-horizon peridynamics: a stable solution to varying horizons. Comput Methods Appl Mech Eng 318:762–782MathSciNetCrossRef
9.
Zurück zum Zitat Ren H, Zhuang X, Cai Y, Rabczuk T et al (2016) Dual-horizon peridynamics. Int J Numer Methods Eng 108(12):1451–1476MathSciNetCrossRef Ren H, Zhuang X, Cai Y, Rabczuk T et al (2016) Dual-horizon peridynamics. Int J Numer Methods Eng 108(12):1451–1476MathSciNetCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Monaghan JJ, Gingold RA (1983) Shock simulation by the particle method SPH. J Comput Phys 52(2):374–389CrossRefMATH Monaghan JJ, Gingold RA (1983) Shock simulation by the particle method SPH. J Comput Phys 52(2):374–389CrossRefMATH
11.
Zurück zum Zitat Ren J, Ouyang J, Jiang T, Li Q (2012) Simulation of complex filling process based on the generalized newtonian fluid model using a corrected SPH scheme. Comput Mech 49(5):643–665MathSciNetCrossRefMATH Ren J, Ouyang J, Jiang T, Li Q (2012) Simulation of complex filling process based on the generalized newtonian fluid model using a corrected SPH scheme. Comput Mech 49(5):643–665MathSciNetCrossRefMATH
12.
Zurück zum Zitat Morris JP, Fox PJ, Zhu Y (1997) Modeling low reynolds number incompressible flows using SPH. J Comput Phys 136(1):214–226CrossRefMATH Morris JP, Fox PJ, Zhu Y (1997) Modeling low reynolds number incompressible flows using SPH. J Comput Phys 136(1):214–226CrossRefMATH
13.
Zurück zum Zitat Monaghan JJ (1992) Smoothed particle hydrodynamics. Annu Rev Astron Astrophys 30:543–574CrossRef Monaghan JJ (1992) Smoothed particle hydrodynamics. Annu Rev Astron Astrophys 30:543–574CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Koshizuka S, Oka Y (1996) Moving-particle semi-implicit method for fragmentation of incompressible fluid. Nucl Sci Eng 123(3):421–434CrossRef Koshizuka S, Oka Y (1996) Moving-particle semi-implicit method for fragmentation of incompressible fluid. Nucl Sci Eng 123(3):421–434CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Crespo AJC, Gesteira MG, Dalrymple RA (2007) Boundary conditions generated by dynamic particles in SPH methods. CMC-Tech Science Press 5(3):173–184 Crespo AJC, Gesteira MG, Dalrymple RA (2007) Boundary conditions generated by dynamic particles in SPH methods. CMC-Tech Science Press 5(3):173–184
Metadaten
Titel
A Nonlocal Formulation for Weakly Compressible Fluid
verfasst von
Huilong Ren
Xiaoying Zhuang
Copyright-Jahr
2018
Verlag
Springer Singapore
DOI
https://doi.org/10.1007/978-981-10-7149-2_59

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