海冰动力学的混合拉格朗日-欧拉数值方法

• 作者: 季顺迎 岳前进 李海 沈洪道 王瑞学
• 来源期刊: 海洋学报（中文版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 混合拉格朗日-欧拉法 海冰动力学 数值方法 黏塑性本构模型
• 年，卷（期）: 2008,（2）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1-11
• 页数: 11页
• 分类号: P731.15
• 字数: 6538字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-4193.2008.02.001

摘要

综合考虑欧拉坐标下有限差分法(FDM)在海冰动力学计算中的效率,以及拉格朗日坐标下光滑质点流体动力学方法(SPH)对海冰流变行为的精确模拟,本文发展了一种海冰动力学的混合拉格朗日-欧拉(HLE)数值方法.该方法首先在拉格朗日坐标下将海冰离散为若干个具有厚度、密集度的海冰质点,并由这些海冰质点通过Gauss函数对欧拉网格上的海冰参量进行积分插值;然后,在欧拉坐标下对海冰动量方程进行差分计算以确定各网格节点的海冰速度,并由此采用Gauss函数积分插值出拉格朗日坐标下各海冰质点的速度分布;最后,通过对海冰质点运动和分布的计算,确定出各海冰质点的位置、厚度和密集度等参量.采用该HLE方法对规则区域内的海冰堆积过程和涡动风场作用下的海冰动力演化趋势进行了数值试验;最后,采用该HLE方法对渤海海冰的动力过程进行了72 h数值模拟,其计算结果与卫星遥感图像和现场观测资料吻合较好.以上计算结果均表明该HLE方法在海冰动力学数值模拟中具有较高的计算效率和模拟精度,可用于海冰动力过程的数值模拟.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	岳前进	大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室	199	1700	22.0	30.0
2	季顺迎	大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室	108	950	18.0	24.0
3	李海		19	154	9.0	11.0