【技术实现步骤摘要】
一种用于有限体积法的单元界面生成方法
本专利技术属于计算爆炸力学领域，涉及一种用于有限体积法的单元界面生成方法。
技术介绍
爆炸流场数值模拟广泛应用于武器和防护工程设计领域，是计算爆炸力学领域中的重要分析方法，是国防制造业数字化的核心技术。在爆炸流场数值模拟中，有限体积法是最重要的一种数值模拟方法。有限体积法是一种基于单元之间流出流入关系计算单元求解自由度的数值计算方法。单元界面流出流入的量称之为通量，有限体积方法的通量计算有很多格式，然而无论何种格式，都需要通过单元之间的界面来计算通量。因此快速有效的单元界面生成方法是有限体积方法的重要组成部分，在国防工业数字化领域中有着重要的应用价值。对于有限体积法数值模拟的求解器来说，通常是直接读入前处理软件生成的网格信息来启动计算的。前处理软件根据用户设定的几何参数和网格参数进行网格剖分，将网格和设置结果保存为文件，求解器读入前处理软件所保存的网格文件，开始计算。而前处理软件主要是针对有限元方法设计和开发的，有限元方法并不需要通过单元之间的界面进行计算，因此前处理软件生成的网...
【技术保护点】
1.一种用于有限体积法的单元界面生成方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤1、对于待进行仿真分析的仿真模型，根据单元形状生成每个单元独立的界面；/n对于两个四面体单元i和j来说，假定某一个面m既是i的一个面也是j的一个面，此时m面的所有的3个顶点既位于单元i中，也位于单元j中；面m即需要给出的单元i和j的单元界面。生成单元独立的界面即为单元i生成4个面，为单元j生成4个面，单元i中生成的单元面中有一个面m
【技术特征摘要】
1.一种用于有限体积法的单元界面生成方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、对于待进行仿真分析的仿真模型，根据单元形状生成每个单元独立的界面；
对于两个四面体单元i和j来说，假定某一个面m既是i的一个面也是j的一个面，此时m面的所有的3个顶点既位于单元i中，也位于单元j中；面m即需要给出的单元i和j的单元界面。生成单元独立的界面即为单元i生成4个面，为单元j生成4个面，单元i中生成的单元面中有一个面mi与面m具有相同的3个顶点，单元j中生成的单元面中有一个面mj与面m具有相同的3个顶点；虽然面mi和mj实际上是同一个面，但保存面信息时将作为两个分别属于单元i和单元j的独立面保存，此过程即为根据单元形状生成每个单元独立的界面；
步骤2、以仿真模型计算域中所有网格节点的包围盒为外边界，划分树形区域，得到每个叶子节点中包含的单元独立界面，若仿真模型为二维模型，则采用四叉树划分树形区域，若仿真模型为三维模型，则采用八叉树划分树形区域；
步骤3、遍历所有叶子节点，若叶子节点中仅有一个单元独立界面，则该单元独立界面即为一个单元界面，且为单元的一个边界界面，若叶子节点中有两个单元独立界面，则将第二个单元独立界面所属单元信息填入第一个单元独立界面，并以第一个单元独立界面作为一个单元界面；
步骤4、收集所有单元界面信息，并删除多余单元独立界面信息，所收集的单元界面信息即为有限体积法求解过程中需要的所有单元界面；利用生成的单元界面，进行有限体积方法中的通量计算，通过单元界面上流通量计算结果，得到单元求解自由度的结果，从而实现爆炸流场的计算，获得爆炸产生的物理效果的仿真结果，为武器和防护工程设计提供设计依据。
2.根据权利要求1所述的一种用于有限体积法的单元界面生成方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：
步骤201、对于四面体单元i将要生成的第n个单元独立界面mi，根据单元形状信息，获得第n个单元独立界面mi所包含的所有3个节点在单元中的局部索引号n1、n2和n3；
步骤202、通过单元局部节点索引号n1、n2和n3从单元存储的节点列表中获得3个节点v1、v2和v3的信息；
步骤203、通过节点v1、v2和v3生成四面体单元i的第n个三角形单元独立界面mi，以节点v1、v2和v3作为所生...
【专利技术属性】
技术研发人员：栗建桥，宁建国，马天宝，任会兰，李健，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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