光滑粒子法通过核函数近似实现场变量的空间离散，将流体介质转化为相互作用粒子系统。每个粒子携带质量、速度等物理量，其运动遵循守恒定律的离散形式[1] [2] 。2024年研究指出，需引入无量纲黏弹效应比参数表征粒子系统的弹性特性，该参数直接决定模拟过程中有效黏度的衰减程度[1] 。
在二维Couette流模拟中，系统有效黏度随黏弹效应比增大而减小，粒子数增加仅能显著降低较小黏弹效应比下的有效黏度。研究证实存在临界雷诺数限制，仅当实际雷诺数低于该阈值时，SPH模拟才能准确再现牛顿流体行为[1] 。
主要改进技术包括：
再生核粒子法：通过重构核函数提高插值精度
修正光滑粒子法：引入高阶修正项改善边界效应
耦合网格法：结合背景网格增强稳定性
这些改进方案（如再生核粒子法、修正光滑粒子法等）普遍需要增加计算量，部分方法还需依赖辅助网格系统[1] 。
该方法在天体物理学领域最初应用于超新星爆发、星际介质相互作用等大尺度流体模拟[2] 。工程领域主要应用于：
自由表面流动模拟
多相流界面追踪
高速冲击过程仿真
2024年研究发现，在流体模拟中需特别注意黏弹效应比的控制[1] 。
粒子排布方式与速度剖面分布的关系由黏弹效应动态平衡决定，这种关联性导致：
无法完全消除数值耗散
高应变率模拟时出现伪湍流现象
长时间模拟积累弹性误差
研究表明，粒子初始配置的对称性破缺会加剧上述问题[1] 。
1977年首次应用于天体物理模拟后，1990年代扩展至常规流体力学领域。2024年理论突破揭示了其弹性效应导致的非物理耗散现象，为评估SPH适用性提供了理论依据[1] 。当前研究聚焦于开发兼顾计算效率与精度的自适应粒子加密策略。
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