Die numerische Beziehung zwischen dem Hauptdiagonalelement und der Massenerhaltungslosigkeit des Elements wurde theoretisch für das Problem der numerischen Divergenz abgeleitet, das durch bestehende freie Grenzflächen-Erfassungsalgorithmen verursacht wird, die asynchrone Lösungen von Dichte und Fluss verwenden, und es wurde eine dynamische Relaxationslösungsstrategie entwickelt. Die Relaxationskoeffizienten werden dynamisch in massenverletzenden Zellen aktualisiert, um die diagonale Dominanz der Impulsgleichung zu gewährleisten und eine Divergenz der Lösung zu vermeiden; in Kombination mit der Auswahl der impliziten hochauflösenden Dichteinterpolationsmethode am Flächenmittelpunkt wurde ein verbesserter Algorithmus zur freien Grenzflächenerfassung konstruiert. Die Leistung des verbesserten Algorithmus wurde anhand eines klassischen Beispiels der freien Grenzflächenerfassung bei Dammbruch verifiziert. Die Ergebnisse zeigen, dass die dynamische Relaxationsstrategie die numerische Robustheit und die Recheneffizienz effektiv verbessern kann, während die implizite hochauflösende physikalische Interpolationsstrategie am Flächenmittelpunkt die numerische Dissipation effektiv reduzieren kann; die Leistungsverbesserung ist insbesondere bei großen Dichteunterschieden und hohen Courant-Zahlen deutlich.

freie Grenzfläche;Volumenmethoden;Relaxationskoeffizient;hochauflösende Interpolation