基于单元切割的重叠网格尺寸动态匹配方法、设备及介质组成比例

本发明专利技术公开了一种基于单元切割的重叠网格尺寸动态匹配方法、设备及介质，属于计算流体力学领域，包括步骤：S1，根据网格单元位置关系判定网格B中进入和离开重叠区域Ω的网格单元集合IN和OUT，其中与重叠区域边界相交的网格单元也加入集合IN；S2，确定切割单元列表P；S3，切割网格单元；S4，恢复网格单元尺寸；S5，进行到下一时刻t+1，重复步骤S1至步骤S4，完成t+1时刻网格单元尺寸匹配。本发明专利技术提高了网格利用效率，实现了重叠网格尺寸的动态匹配，既保证了插值精度，又最大限度地控制了网格单元数量，高效解决了重叠网格尺寸匹配的难题。高效解决了重叠网格尺寸匹配的难题。高效解决了重叠网格尺寸匹配的难题。

【技术实现步骤摘要】
基于单元切割的重叠网格尺寸动态匹配方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及计算流体力学领域，更为具体的，涉及一种基于单元切割的重叠网格尺寸动态匹配方法。

技术介绍

[0002]流体力学经常需要处理因多个部件相对运动造成的动态相互气动作用问题，如高铁进出隧道和飞机发射导弹等。计算流体力学常采用重叠网格技术实现计算网格跟随部件实时运动，并通过网格间流场插值以传递部件间的相互作用。为尽可能保证网格间流场插值精度，相互重叠的网格单元必须尺寸匹配（尺寸接近）。当前普遍采用的方法是首先预估运动轨迹，然后在以运动轨迹为中心线的一大片区域内预先加密网格。该方法只能在一定程度上加密网格，网格单元布置低效，难以实现整个轨迹上的尺寸匹配。更严重的是，对于相对位移很大的应用，整个轨迹区域加密网格将导致网格单元总量巨量增加，甚至超过计算资源承受极限。因此，为了保证重叠网格插值精度，提高数值模拟精准度，亟需寻找新的网格尺寸匹配方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，为相对位移较大的重叠网格提供一种基于单元切割的重叠网格本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单元切割的重叠网格尺寸动态匹配方法，其特征在于，包括步骤：S1，考虑任一时刻t两套相互重叠的网格S和网格B，网格B的单元尺寸大于网格S的单元尺寸，且网格B的网格区域包裹网格S，网格S外边界围成的区域为重叠区域Ω；根据网格单元位置关系判定网格B中进入和离开重叠区域Ω的网格单元集合IN和OUT，其中与重叠区域边界相交的网格单元也加入集合IN；S2，确定切割单元列表P；S3，切割网格单元；S4，恢复网格单元尺寸；S5，进行到下一时刻t+1，重复步骤S1至步骤S4，完成t+1时刻网格单元尺寸匹配。2.根据权利要求1所述的基于单元切割的重叠网格尺寸动态匹配方法，其特征在于，在步骤S1中，网格单元位置关系由以下准则1判定：准则1：
①
网格单元位于重叠区域Ω内：当且仅当网格单元的所有顶点都位于重叠区域Ω内；
②
网格单元位于重叠区域Ω外：当且仅当网格单元的所有顶点都位于重叠区域Ω外；
③
网格单元与重叠区域Ω边界相交：网格单元不位于区域Ω内，也不位于重叠区域Ω外。3.根据权利要求1所述的基于单元切割的重叠网格尺寸动态匹配方法，其特征在于，在步骤S1中，网格单元的顶点与重叠区域Ω的位置关系采用射线法进行判定。4.根据权利要求1所述的基于单元切割的重叠网格尺寸动态匹配方法，其特征在于，在步骤S2中，包括子步骤：S21，遍历集合IN中的网格单元i，由网格单元i的体积计算网格单元平均尺寸计算网格单元平均尺寸(1)S22，计算网格S中位于网格单元i内或与网格单元i相交的个网格单元的平均尺寸：(2)S23，计算网格单元i的切割数：(3)式（3）中，函数Floor为向下取整函数。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐静，周乃春，张耀冰，吴晓军，崔鹏程，陈江涛，付云峰，张建，李彬，龚小权，周桂宇，李欢，周泽堃，
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：