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上海师范大学 - 《上海师大报》

建工学院教师最新研究成果刊发计算力学顶刊

2025-04-02     浏览(65)     (0)

建工学院教师何涛在计算力学顶刊发表论文,针对动网格破坏难题提出了一种高效便捷的光滑有限元改进方案,并成功用于各类流固耦合问题模拟。该研究得到了国家自然科学基金面上项目的支持。

本报讯 近日,建工学院教师何涛在计 算 力 学 顶 刊《Computer Methods in Ap? plied Mechanics and Engineering》(中科院一区 TOP 期刊,JCR-Q1IF = 6.9)发表题为 “On the mesh insensitivity of the edgebased smoothed finite element method for moving-domain problems”的 研 究 论 文 。文章针对时变域动网格破坏难题提出了一种高效便捷的光滑有限元改进方案,并成功用于各类流固耦合问题模拟。何涛是该文独立作者,我校为唯一署名单位。复杂的运动域问题(如流固耦合)易引发有限元网格彻底破坏而致使数值计算失败,因此,传统有限元方法多用于中等幅度变形的流固耦合模拟。光滑有限元法是近20年发展起来的一种新型方法,同时兼具有限元法和无网格法的优点,特别是对网格扭曲不敏感。然而,这一优势当前还未被充分开发和利用。何涛在研究提出一种基于破坏单元的边线型光滑域构造措施,使之能够正确计算极端网格扭曲下的瞬态动力方程。该文从数学上证明了原边线型光滑有限元法面对网格扭曲的局限性和改进措施对动网格破坏的天然适应性。建议方法完全兼容常规方案且无需额外空间稳定措施,能无障碍运用于各类良好/扭曲/破坏网格,还可推广至其他线性单元。研究成果可望为保障复杂动边界问题精确模拟提供一种新思路。

近年来,何涛持续聚焦流固耦合数值算法,取得了系统研究成果,相继在三大计算力学顶刊上发表多篇高水平论文,部分研究成果已被有限元法经典教材引用。该研究得到了国家自然科学基金面上项目的支持。

(建筑工程学院)