Predictive-Corrective Icompressible SPH(PCISPH)

一、预测-修正框架(Predictive-Corrective)

flowchart LR
    A[当前状态] -->|预测步①| B[中间状态<br>(SPH → 密度偏差)]
    B -->|SPH| E[未修正的密度]
    E & C[恒定的期望密度] --> F[修正压力]
    F --> |修正步②| D[下一时刻状态]

①预测步:基于外力的物理仿真
(不考虑内力约束)
②这一步是WCSPH和PCISPH的关键差别

二、WCSPH 与 PCISPH 的关键区别

  1. WCSPH $$ F_{\text{压力}} = F(P) $$

    • 每次仅更新一次压力,无迭代修正
    • 密度误差大(通常 >1%),易出现体积漂移
  2. PCISPH $$ F_{\text{压力}} = F(\Delta P) $$

    • 多次迭代修正压力,直到密度偏差 $\Delta P$ 满足阈值(如 <0.1%)
    • 密度约束更强,震荡更小(1% → 0.1%)
    • 基于可压缩连续性方程推导,无需求解不可压缩泊松方程

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