一种显式嵌套网格装配方法、装置及存储介质，所述方法包括步骤：获取部件网格的网格信息；获取所述部件网格中各网格单元的壁面距；挖去物面内所有背景网格的网格单元；向外推进所述网格单元中的洞边界单元；获取各所述网格单元的贡献单元；根据所述洞边界单元和所述贡献单元进行网格单元分类；获取所述部件网格在重叠区域中的插值关系；根据所述插值关系传递流场信息。本申请采用改进的洞映射法，在挖洞过程中减少了计算机内存的占用；挖洞后再采用相邻单元搜索法进行贡献单元的搜索，有效减少了搜索次数，提高了搜索效率；减少贡献单元搜索次数和挖洞时网格单元内存占用，解决了具有多体相对运动的非定常扰流数值模拟问题。多体相对运动的非定常扰流数值模拟问题。多体相对运动的非定常扰流数值模拟问题。
【技术实现步骤摘要】
一种显式嵌套网格装配方法、装置及存储介质
[0001]本专利技术属于流体力学数值模拟
，具体涉及一种显式嵌套网格装配方法、装置及存储介质。
技术介绍
[0002]在计算流体力学领域，具有复杂外形结构和多体相对运动流场数值模拟是经常遇到的一类问题，比如战斗机外挂物投放、子母弹分离和直升机旋翼运动等。在这类问题中，部件间具有大幅度的相对运动，存在较强的气动干扰，且物体受到的气动干扰往往是非线性和非定常的，对物体的气动性能有较大的影响，甚至对安全造成威胁。因此，开展此类复杂流动的非定常扰流问题研究意义重大，嵌套网格方法是模拟此类问题的一种有效解决途径。
[0003]嵌套网格技术的思想是：分别生成各个部件的网格，网格可以随物体一起运动，各网格间存在重叠部分，挖去物体内部的网格，重叠区域以插值的方式传递流场信息。目前，嵌套网格技术可分为显式装配方法和隐式装配方法，显式装配方法首先进行挖洞，去除位于物体内部不参与流场计算的网格，再通过割补法等优化重叠区域；隐式装配方法不需要挖去物体内部的网格，而是首先搜索某网格点的贡献单元，通过比较贡献单元与该网格单元的质量，选取质量好的单元作为计算单元，以此方法确定所有计算单元参与流场计算。
[0004]隐式装配方法需要对所有网格节点进行贡献单元的搜索，此过程复杂且极为耗时，并且由于在确定计算单元和非计算单元的依据仅为网格单元质量，往往会形成“孤点”，对仿真结果有较大影响。然而，在显式装配方法中，通过挖洞就可以去除位于物体内部所有单元，将得到的挖洞面作为初始阵面，通过割补法等阵面推进方法对重叠区域进行优化，并且在推进过程中只需同时搜索贡献单元，而非所有的单元。相比于显式装配方法，隐式装配方法对贡献单元搜索的效率是低下的。
[0005]对于不存在相对运动的物体，挖洞只需一次即可完成整个流场的模拟，但是对于存在具有相对运动物体，由于物体空间位置随时间发生变化，使得不同区域重叠部分也在变化，每一时间步都需要重新挖洞生成计算网格，这对挖洞的效率提出了极大的考验。在嵌套网格装配过程中，挖洞和贡献单元的搜索影响了整个程序的执行效率，如何高效的进行嵌套网格系统装配具有很深的意义。
技术实现思路
[0006]鉴于上述问题，本专利技术提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种显式嵌套网格装配方法、装置及存储介质。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种显式嵌套网格装配方法，所述方法包括步骤：
[0008]获取部件网格的网格信息；
[0009]获取所述部件网格中各网格单元的壁面距；
[0010]挖去物面内所有背景网格的网格单元；
[0011]向外推进所述网格单元中的洞边界单元；
[0012]获取各所述网格单元的贡献单元；
[0013]根据所述洞边界单元和所述贡献单元进行网格单元分类；
[0014]获取所述部件网格在重叠区域中的插值关系；
[0015]根据所述插值关系传递流场信息。
[0016]优选地，所述获取部件网格的网格信息包括步骤：
[0017]利用网格生成软件生成部件的部件网格文件；
[0018]获取所述部件网格文件的单元组成信息；
[0019]获取所述部件网格文件的相邻单元关系信息。
[0020]优选地，所述挖去物面内所有背景网格的网格单元包括步骤：
[0021]创建包围部件物面的笛卡尔网格；
[0022]查找与所述部件物面接触的洞边界单元；
[0023]查找位于所述部件物面内的洞内单元；
[0024]去除所有所述洞内单元。
[0025]优选地，所述向外推进所述网格单元中的洞边界单元包括步骤：
[0026]将所述洞边界单元作为初始挖洞面；
[0027]切割所述初始挖洞面：
[0028]寻找所述初始挖洞面上所有洞边界点的贡献单元；
[0029]判断所述贡献单元的所有节点是否全为正常点；
[0030]若是，将所述洞边界点转为洞内点，将与所述洞内点相邻的正常点转为洞边界点；
[0031]若否，停止推进过程；
[0032]填补所述初始挖洞面；
[0033]寻找所述初始挖洞面上所有洞边界点的贡献单元；
[0034]判断所述贡献单元的所有节点是否全为正常点；
[0035]若是，停止推进过程；
[0036]若否，将所述洞边界点转为正常点，将与所述正常点相邻的洞内点转为洞边界点。
[0037]优选地，所述获取各所述网格单元的贡献单元包括步骤：
[0038]任取一单元作为所述网格单元的出发单元；
[0039]用线段连接所述网格单元和所述出发单元的中心；
[0040]判断所述线段是否与所述出发单元的边相交；
[0041]若是，判断相交边是否处于物面内部的面；
[0042]若否，定义所述出发单元为所述网格单元的贡献单元，并将所述贡献单元设为下一个所述网格的相邻网格单元的出发单元；
[0043]若是，将共用所述相交边的所述网格单元作为出发单元；
[0044]若否，返回所述任取一单元作为所述网格单元的出发单元步骤。
[0045]优选地，所述根据所述洞边界单元和所述贡献单元进行网格单元分类包括步骤：
[0046]获取各所述网格单元的壁面距；
[0047]判断所述洞边界单元的壁面距是否大于对应的贡献单元的壁面距；
[0048]若是，将所述洞边界单元标记为洞内单元，将与其相邻的正常单元标记为洞边界单元；
[0049]若否，返回所述获取各所述网格单元的壁面距步骤。
[0050]优选地，所述获取所述部件网格在重叠区域中的插值关系包括步骤：
[0051]获取所述洞边界单元；
[0052]标记与所述洞边界单元相邻的洞内单元为插值单元；
[0053]标记所述洞边界单元为正常单元；
[0054]确定所述插值单元的贡献单元；
[0055]依据插值公式计算所述插值单元的插值系数。
[0056]本申请还提供了一种显式嵌套网格装配装置，其特征在于，所述装置包括：
[0057]网格信息获取模块，用于获取部件网格的网格信息；
[0058]壁面距获取模块，用于获取所述部件网格中各网格单元的壁面距；
[0059]网格单元挖去模块，用于挖去物面内所有背景网格的网格单元；
[0060]洞边界单元推进模块，用于向外推进所述网格单元中的洞边界单元；
[0061]贡献单元获取模块，用于获取各所述网格单元的贡献单元；
[0062]网格单元分类模块，用于根据所述洞边界单元和所述贡献单元进行网格单元分类；
[0063]插值关系获取模块，用于获取所述部件网格在重叠区域中的插值关系；
[0064]流场信息传递模块，用于根据所述插值关系传递流场信息。
[0065]本申请还提供了一种电子设备，所述电子设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种显式嵌套网格装配方法，其特征在于，所述方法包括步骤：获取部件网格的网格信息；获取所述部件网格中各网格单元的壁面距；挖去物面内所有背景网格的网格单元；向外推进所述网格单元中的洞边界单元；获取各所述网格单元的贡献单元；根据所述洞边界单元和所述贡献单元进行网格单元分类；获取所述部件网格在重叠区域中的插值关系；根据所述插值关系传递流场信息。2.根据权利要求1所述的显式嵌套网格装配方法，其特征在于，所述获取部件网格的网格信息包括步骤：利用网格生成软件生成部件的部件网格文件；获取所述部件网格文件的单元组成信息；获取所述部件网格文件的相邻单元关系信息。3.根据权利要求1所述的显式嵌套网格装配方法，其特征在于，所述挖去物面内所有背景网格的网格单元包括步骤：创建包围部件物面的笛卡尔网格；查找与所述部件物面接触的洞边界单元；查找位于所述部件物面内的洞内单元；去除所有所述洞内单元。4.根据权利要求1所述的显式嵌套网格装配方法，其特征在于，所述向外推进所述网格单元中的洞边界单元包括步骤：将所述洞边界单元作为初始挖洞面；切割所述初始挖洞面；寻找所述初始挖洞面上所有洞边界点的贡献单元；判断所述贡献单元的所有节点是否全为正常点；若是，将所述洞边界点转为洞内点，将与所述洞内点相邻的正常点转为洞边界点；若否，停止推进过程；填补所述初始挖洞面；寻找所述初始挖洞面上所有洞边界点的贡献单元；判断所述贡献单元的所有节点是否全为正常点；若是，停止推进过程；若否，将所述洞边界点转为正常点，将与所述正常点相邻的洞内点转为洞边界点。5.根据权利要求1所述的显式嵌套网格装配方法，其特征在于，所述获取各所述网格单元的贡献单元包括步骤：任取一单元作为所述网格单元的出发单元；用线段连接所述网格单元和所述出发单元的中心；判断所述线段是否与所述出发单元的边相交；若是，判断相交边是否处于物面内部的面；
若否，定义所述出发单元为所述网格单元的贡献单元，并将所述贡献单元设为下一个所述网格的相邻网格单元的出发单元；若是，将共用所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨博，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：
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