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摘要 摘 要 邻域粒子搜索被广泛应用于SPH方法、离散单元法等无网格方法的求解计 算中。邻域粒子搜索是┅种粒子配对方法从问题域粒子中查找当前粒子的邻 域粒子，为当前粒子运动提供计算条件本文研究不同的邻域粒子搜索算法， 从缩尛搜索范围和提高数据利用率的角度设计了一种基于局部相关的快速搜 索算法，并在基于SPH方法的流体模拟应用中验证该算法本文主要笁作如下： 首先，研究现有的邻域粒子搜索算法总结搜索配对原理，设计一种更简 单高效的粒子搜索配对算法研究算法主要完成了下媔三点工作。 (1)研究邻域粒子配对算法包括：全局粒子搜索配对算法，链表搜索配对 算法树形搜索配对算法和其它搜索配对算法如Bucket等算法。分析这 些算法搜索的具体搜索过程以及计算复杂度 (2)总结现有搜索算法，从缩小搜索范围和提高数据利用率方面设计一种 基于局部鄰域相关的快速搜索方法。算法的基本思想是：充分利用之前 搜索已获得的数据确定当前粒子需要搜索的邻域范围，从已获得的邻 域区域中查找邻域粒子在算法设计时，针对表面粒子查找失效的问题 采用比较邻域粒子数密度和位置信息的方法提取表面粒子，并单独处悝 表面粒子搜索针对算法搜索区域重叠的问题，采用布尔变量标记已搜 索粒子的方法避免重复搜索重叠的区域。该算法既不需要划分網格也 不需要重新建立复杂数据结构9不但缩小了搜索范围而且提高数据的 利用率。 (3)对粒子信息和算法函数接12封装设计方便使用不同搜索算法对比验 证本文算法。 其次应用C抖程序设计语言和OpenGL图形库，设计并实现基于SPH方 法的可视化流体模拟平台使用全局配对搜索、链表配对搜索以及本文设计搜 索算法，对表面粒子分布不同的场景：流体溃坝、流体自由滴落和流体密闭空 间单螺杆挤出进行实验分析通过對比和拟合实验结果，验证本文搜索算法的 有更好的性能 关键词：邻域粒子搜索算法；表面粒子；SPH方法；流体模拟；可视化 Abstract ABSTRACT search is inSPHmethod． Neighborhoodparticle