Die numerische Simulation der Ausbreitung von Materialgrenzen mit Hilfe bewegter Rechengitter

摘要

Durch Mitbewegen eines Rechengitters gelingt es, die Ausbreitung von Grenzflächen zwischen zwei Materialien oder auch zwischen Bereichen mit verschiedenen Eigenschaften sehr genau numerisch zu simulieren. Die Grenzfläche bleibt praktisch erhalten und wird entsprechend den Lösungen der Erhaltungsgleichungen für Masse, Impuls und Energie bewegt. Als numerischer Ansatz wird ein Finite-Volumen-Ver-fahren im Raum-Zeit-Bereich ver- wendet, welches auf einer integralen Formulierung derGleichungen der Kontinuumsmechanik aufbaut und in natürlicher Art und Weise die Bewegung eines Rechengitters zuläßt. Materialgrenzen oder andere Grenzflächen werden als Ränder von Teilgebieten definiert. Entsprechend der Randbelegung werden im Innern der Teilgebiete die Gitter erzeugt. Ein Anwendungsbeispiel stammt aus dem Bereich der Physik hochverdichteter Materie. Ein anderes Beispiel zeigt die Ausbreitung einer Explosionswelle in einem Containment.