前 言

數值仿真能為理論提供測試和檢驗，有助于對復雜的物理問題加深認識，甚至還能幫助解釋和發現新現象，近年來逐漸成為解決現代工程和科學問題的一條重要途徑。無網格方法作為數值仿真方法的一種，因其在許多應用中都優于傳統的基于網格的有限元法、有限差分法以及有限體積法等數值方法而備受關注。而光滑粒子動力學方法就是無網格方法的一種，所以研究光滑粒子動力學方法具有重要的理論和應用價值。

本書比較系統地介紹了光滑粒子流體動力學方法，它是在筆者多年來從事光滑粒子動力學研究與應用的基礎上編寫而成的。本書介紹了SPH原理及計算實施方法，以SPH數值方法為基礎，深入講解了SPH方法在兩相耦合流動、三維仿真中以及管道氣力輸送系統中的應用，重點介紹了其中的關鍵技術，給出了實現方法，并用數值算例和實驗進行了驗證，實驗結果證明了本書提出的SPH兩相耦合方法、三維仿真方法以及潰壩阻擋、球體上浮、流體波浪運動、管道氣力輸送等實現方法的可行性、有效性，擴展了SPH方法的工程應用領域，具有重要的理論和應用價值。

筆者在研究光滑粒子動力學及編寫本書的過程中，得到了新加坡國立大學、美國辛辛那提大學、北京大學、湖南大學、哈爾濱工程大學的多位老師的支持和幫助，也得到了山東省農機裝備研發創新計劃項目（2018YF016）、山東省重點研發計劃（2019GNC106032）、山東省高校科研計劃項目（J13LB62）、山東大學博士后等項目的支持與資助，在此表示感謝！

由于光滑粒子動力學方法發展迅速，技術和工程應用不斷更新，同時筆者水平有限，加上時間倉促、精力有限，書中的疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者和同行不吝指正。

著者