| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 引言 | 第8页 |
| 1.2 研究背景和意义 | 第8页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第8-9页 |
| 1.3.1 非物理的流体模拟研究 | 第8-9页 |
| 1.3.2 基于物理的流体模拟研究 | 第9页 |
| 1.4 相关工作 | 第9-12页 |
| 1.4.1 水与堤岸的交互模拟 | 第9-10页 |
| 1.4.2 船尾迹的模拟 | 第10-12页 |
| 1.5 本文的研究工作与创新 | 第12页 |
| 1.5.1 研究目标 | 第12页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第12页 |
| 1.5.3 研究创新 | 第12页 |
| 1.6 本文结构 | 第12-14页 |
| 第2章 流体基本性质及物理学描述 | 第14-20页 |
| 2.1 流体基本性质分析 | 第14-16页 |
| 2.1.1 流体的质量和密度 | 第14页 |
| 2.1.2 流体的粘性 | 第14-15页 |
| 2.1.3 流体的压缩性和膨胀性 | 第15页 |
| 2.1.4 流体上的作用力 | 第15页 |
| 2.1.5 流体的表面张力 | 第15-16页 |
| 2.2 流体运动描述 | 第16-18页 |
| 2.2.1 运动描述的基本方法 | 第16页 |
| 2.2.2 流体动力学基本方程 | 第16-17页 |
| 2.2.3 纳维-斯托克斯方程 | 第17-18页 |
| 2.3 流体场及关键量 | 第18-19页 |
| 2.3.1 梯度 | 第18页 |
| 2.3.2 散度 | 第18-19页 |
| 2.4 本章小结 | 第19-20页 |
| 第三章 基于 SPH 方法的流体交互模拟 | 第20-36页 |
| 3.1 SPH 方法基础知识 | 第20-25页 |
| 3.1.1 Navier-Stokes 方程 | 第20-21页 |
| 3.1.2 SPH 方法 | 第21-23页 |
| 3.1.2.1 SPH 方法的基本思想 | 第22页 |
| 3.1.2.2 SPH 方法的计算流程 | 第22-23页 |
| 3.1.3 离散化方法 | 第23-24页 |
| 3.1.3.1 Navier-Stokes 方程的简化 | 第23页 |
| 3.1.3.2 利用SPH 方法求解NS 方程 | 第23-24页 |
| 3.1.4 SP H 方法的核函数 | 第24-25页 |
| 3.1.4.1 光滑核的选取 | 第25页 |
| 3.1.4.2 光滑半径的选取 | 第25页 |
| 3.2 基于 SP H 交互建模 | 第25-27页 |
| 3.2.1 SP H 的基本原理 | 第25-26页 |
| 3.2.2 阻力方法与水粒子的受力分析 | 第26-27页 |
| 3.2.3 更新流体粒子的位置和速度 | 第27页 |
| 3.3 具体的实现细节 | 第27-32页 |
| 3.3.1 基于空间网格的粒子划分 | 第27-28页 |
| 3.3.2 最相邻粒子搜索 | 第28-31页 |
| 3.3.3 粒子与障碍物的碰撞检测 | 第31-32页 |
| 3.4 实验结果与分析 | 第32-35页 |
| 3.4.1 实验结果 | 第32-34页 |
| 3.4.2 实验分析 | 第34-35页 |
| 3.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 第四章 基于粒子系统的尾迹模拟 | 第36-50页 |
| 4.1 船尾迹理论概述及特征描述 | 第36-39页 |
| 4.1.1 船尾迹理论概述 | 第36页 |
| 4.1.2 船尾迹特征描述 | 第36-37页 |
| 4.1.3 船尾迹模拟常用模型 | 第37-39页 |
| 4.2 基于离散求解二维波动方程的模拟方法 | 第39-42页 |
| 4.3 基于粒子系统的模拟方法 | 第42-45页 |
| 4.3.1 粒子系统介绍 | 第42-43页 |
| 4.3.1.1 粒子系统方法的基本思想 | 第42-43页 |
| 4.3.1.2 粒子系统的实现步骤 | 第43页 |
| 4.3.2 船尾迹模型的简化 | 第43-45页 |
| 4.3.2.1 船尾迹水平方向的运动简化 | 第44页 |
| 4.3.2.2 船尾迹垂直方向的运动简化 | 第44-45页 |
| 4.4 船尾迹粒子系统 | 第45-48页 |
| 4.4.1 新粒子的产生 | 第45-46页 |
| 4.4.2 粒子初始位置的确定 | 第46页 |
| 4.4.3 初始速度和加速度 | 第46-47页 |
| 4.4.4 位置和速度更新 | 第47页 |
| 4.4.5 粒子的消失 | 第47-48页 |
| 4.5 船尾迹绘制及实现 | 第48-49页 |
| 4.6 本章小结 | 第49-50页 |
| 第五章 总结与展望 | 第50-52页 |
| 5.1 全文总结 | 第50页 |
| 5.2 未来展望 | 第50-52页 |
| 参考文献 | 第52-55页 |
| 附录 | 第55-57页 |
| 致谢 | 第57页 |