一种基于物质点法的流固耦合高效插值计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于物质点法的流固耦合高效插值计算方法，涉及力学领域。本发明专利技术包括以下步骤：导入网格；进行流体求解；将流体求解结果插值到网格上，获得结构载荷；求解结构力学方程，获得结构有限元网格节点位移以及位移插值；将节点位移插值至网格，得到流体网格每个节点的位移；输出计算结果。本发明专利技术建立了基于物质点法的流固耦合数据交换机制，成功将物质点法应用于流固耦合的分析中，其特点是不用划分网格，在精度和效率不损失的前提下，可以适应大变形的计算中。以适应大变形的计算中。以适应大变形的计算中。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物质点法的流固耦合高效插值计算方法


[0001]本专利技术涉及力学领域，更具体的说是涉及一种基于物质点法的流 固耦合高效插值计算方法。

技术介绍

[0002]求解流固耦合问题时，数据在流体网格和结构网格的插值传递至 关重要，因为流体和固体所用的离散方法一般不同(流体用有限体积 法，固体用有限元法)，加上流体一般要考虑边界层，在变量梯度较 大的区域需要局部加密，导致流体网格比固体网格要密得多，在网格 插值后网格重构的过程，如果变形过大会出现单元面积、体积等出现 负数和不光滑、失真的现象，特便是大变形(断裂、穿透等)很容易 出现，计算中如果出现这种现象，计算程序就终止，一方面影响流固 耦合研究进展，另一方面影响流固耦合的工程化应用。因此，研究一 种流固耦合计算过程的高效插值方法意义重大。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于物质点法的流固耦合高效插值 计算方法，建立了基于物质点法的流固耦合数据交换机制，成功将物 质点法应用于流固耦合的分析中，其特点是不用划分网格，在精度和 效率不损失的前提下，可以适应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物质点法的流固耦合高效插值计算方法，其特征在于，包括以下步骤：导入网格；进行流体求解；将流体求解结果插值到网格上，获得结构载荷；求解结构力学方程，获得结构有限元网格节点位移以及位移插值；将结构壁面网格节点位移插值至流体网格边界，得到流体网格边界节点的位移，重构网格后再进行流场计算；输出计算结果。2.根据权利要求1所述的一种基于物质点法的流固耦合高效插值计算方法，其特征在于，进行流体求解前需要进行流体计算设置，包括设置物性参数、计算模型、离散格式的选择、控制参数。3.根据权利要求1所述的一种基于物质点法的流固耦合高效插值计算方法，其特征在于，还包括获得每个网格的位移后，重构网格，得到新的网格。4.根据权利要求1所述的一种基于物质点法的流固耦合高效插值计算方法，其特征在于，所述结构力学方程其中，M为质量矩阵，C为阻尼矩阵，K为刚度矩阵，Q为插之后有限元网格上的气动力，x为节点位移。5.根据权利要求1所述的一种基于物质点法的流固耦合高效插值计算方法，其特征在于，将节点位移插值至网格，单元插值模式包括线单元、三角形单元和四边形单元。6.根据权利要求5所述的一种基于物质点法的流固耦合高效插值计算方法，其特征在于，所述线单元的形函数如下：N1(ξ1,ξ2)＝ξ1＝x/L；N2(ξ1,ξ2)＝ξ2＝1
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭钊，胡光初，
申请(专利权)人：西安前沿动力软件开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：