三维天体系统DDA数值模拟研究

李俊功; 周泽钦; 喻勇

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0374

广西大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 51 ›› Issue (02) : 374 -386. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0374

三维天体系统DDA数值模拟研究

李俊功, 周泽钦, 喻勇

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摘要

传统天体数值计算通常将天体简化为质点，在处理长期轨道演化等典型问题时表现出较高的精度和计算效率。为了建立更贴近物理实际的天体运行模型，将非连续变形分析(DDA)方法应用于天体运行的数值模拟研究。该方法基于离散块体系统，其优势在于能够考虑天体的几何形态与自转效应。研究将Newmark积分方法与三维DDA相结合，对太阳系天体运行轨道进行数值模拟，并以虚拟天文馆软件Stellarium的数据为基准进行比对，旨在分析计算误差。模拟结果表明，该方法准确性较高，在太阳系多体模拟中，类地行星的误差控制在0.3%以内，地外行星误差低于0.2%。传统质点模型与刚体模型各有其适用范围与优势。质点模型在计算效率和轨道预报精度方面表现优异，而刚体模型则为研究形状和自转的影响提供了一种新的建模思路与计算框架。