基于物理量梯度修正的紧支基函数多场耦合数据传递方法技术

本发明专利技术公开了一种基于物理量梯度修正的紧支基函数多场耦合数据传递方法。本发明专利技术通过在原始紧支基函数计算方法中，根据物理量梯度大小，对径向基计算中的xyz三方向进行系数缩比调控，以求在相同的紧支半径范围内，选取更多物理量变化剧烈的点进行插值，从而使用来插值的点能够更具有代表性和聚集性，具有实际物理量分布的各向异性特征，从而使插值的结果更能表征物理实际分布特征，从而提高精度。因此本发明专利技术可以为飞行器气动力/热/结构多场耦合计算提供一种可行的具备更高精度的数据传递方法。

Multi field coupling data transfer method of tightly supported basis function based on gradient correction of physical quantity

【技术实现步骤摘要】
基于物理量梯度修正的紧支基函数多场耦合数据传递方法
本专利技术涉及多场耦合中的数据传递方法领域，具体涉及一种基于物理量梯度修正的紧支基函数多场耦合数据传递方法。
技术介绍
当前飞行器气动力/热/结构多物理场耦合问题的求解主要是松耦合方法，其基本思路为按照设定的顺序在各自的求解器中分别求解流体控制方程和结构控制方程，通过流固耦合交界面把两者的计算结果互相传递，同时能够充分的利用现有的CFD、CSD求解方法和程序模块，只需要增加少量的耦合界面数据交互模块即可完成整个分析过程。径向基函数(radialbasisfunction,RBF)插值方法形式简单，不依赖于求解器离散格式及网格拓扑结构，易于编程且精度较高，因而在多场耦合数据插值领域得到广泛应用。比较常用的径向基函数包括薄板样条(TPS)等样条函数、多重二次曲面双协调(MQ)曲面拟合及紧支C2基函数。TPS、MQ等全局域基函数其插值精度较高，但插值时需要所有的网格点，当实际工程中网格量较大时，所需的内存和时间都是非常巨大的。而紧支C2基函数在插值过程中只选择较少的网格点，能够有效的减少内存和时间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物理量梯度修正的紧支基函数多场耦合数据传递方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、对于所有已知物理量网格点进行物理量梯度的计算；/nS2、根据梯度值对紧支基函数进行各向异性修正，并根据修正结果对紧支半径计算公式进行更新；/nS3、根据更新后的紧支半径计算公式得到修正后的径向基的取值，并按照紧支基函数标准插值流程进行数据传递。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物理量梯度修正的紧支基函数多场耦合数据传递方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对于所有已知物理量网格点进行物理量梯度的计算；
S2、根据梯度值对紧支基函数进行各向异性修正，并根据修正结果对紧支半径计算公式进行更新；
S3、根据更新后的紧支半径计算公式得到修正后的径向基的取值，并按照紧支基函数标准插值流程进行数据传递。


2.根据权利要求1所述的基于物理量梯度修正的紧支基函数多场耦合数据传递方法，其特征在于，所述步骤S1中的网格点包括内部点、网格块角点和边界点。


3.根据权利要求2所述的基于物理量梯度修正的紧支基函数多场耦合数据传递方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：
S11、遍历所有内部点对应的网格块角点和边界点；
S12、根据内部点的相邻网格块角点的物理量和该内部点的物理量计算内部点的梯度；
S13、将边界点的相邻内部点梯度赋值为该边界点的梯度；
S14、将网格块角点最近的边界点梯度赋值为该网格块角点的梯度。


4.根据权利要求3所述的基于物理量梯度修正的紧支基函数多场耦合数据传递方法，其特征在于，所述步骤S12中内部点的梯度的计算公式为：



上式中，Ui为网格点i上物理量的值，Uj为网格点j上物理量的值，Δ(·)ij＝(·)j-(·)i，i、j均为网格点的序号，(x,y,z)为网格点的坐标，N为网格点个数，θj为权系数。


5.根据权利要求1所述的基于物理量梯度修正的紧支基函数多场耦合数据传递方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为：
S21、计算所有网格点在x,y,z方向上的梯度总和；
S22、根据网格点在x,y,z方向上的梯度总和计算网格点在x,y,z方向上的平均梯度；
S23、对网格点在x,y,z方向上的平均梯度实现几何外形上的尺度归一；
S24、根据尺度归一后的平均梯度对所有...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智侃，刘深深，刘骁，万云博，代光月，曾磊，刘磊，魏东，余永刚，杨肖峰，李睿智，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51