一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法及系统，该方法基于翼型边界线生成翼型网格线，标记出翼型网格线上的端点中的特征点；在标记的特征点位置均引出两条法向线段构造网格模板的约束框架线；生成所有特征点到其法向线段终点之间的I类曲线段；生成平行于法向线段的两条内核线，计算两条内核线的终点位置，生成两条内核线终点之间的II类曲线段以构成网格模板的内部扇形区域；将I类曲线段和II类曲线段中间位置的离散点相连对约束框架线进行分区；生成框架线分区内的网格；沿约束框架线生成机翼翼型的二维边界层网格。全自动地实现复杂外形的边界层网格生成，保证边界层网格的均匀性及过渡光滑性，具有工程实用意义。用意义。用意义。

A two-dimensional boundary layer mesh generation method and system based on template construction method

【技术实现步骤摘要】
一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法及系统


[0001]本专利技术涉及网格生成领域，具体涉及一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法及系统。

技术介绍

[0002]边界层是流体运动中贴近壁面的薄层，其厚度与物体特征尺寸的比值为一个小量，通常小于千分之一。如果采用各向同性的四面体网格，则生成的边界层网格数量巨大，大大增加了计算的代价，对于像飞行器这样对精度要求较高的复杂模型，其计算代价是目前工程上不能接受的。而如果采用大长宽比的各向异性网格则会得到质量很差的数值解。因此，生成边界层网格的关键在于如何用尽可能少的网格单元达到捕捉层内黏性流动的特性。
[0003]针对飞行器的网格生成，通常是采用混合网格策略，即在边界层中生成高质量的半结构化三棱柱单元而在其他远场区域生成各向同性的四面体网格单元，兼具了结构网格和非结构网格的优点，计算精度较高且复杂度较低，是目前最常用的方法。Pizadeh提出的层推进法是其中最具影响的一种。其基本原理是从表面网格出发，沿着表面网格顶点的某一个方向布置各向异性网格节点，然后根据表面网格的拓扑关系连接这些节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法，其特征在于，包括：基于翼型边界线生成翼型网格线，并标记出所述翼型网格线上的端点中的特征点；在标记出的特征点位置均引出两条法向线段构造网格模板的约束框架线；生成所有特征点到其法向线段终点之间的I类曲线段；生成平行于所述法向线段的两条内核线，计算所述两条内核线的终点位置，并生成两条内核线终点之间的II类曲线段以构成所述网格模板的内部扇形区域；将I类曲线段和II类曲线段中间位置的离散点相连对约束框架线进行分区；生成框架线分区内的网格；沿约束框架线生成机翼翼型的二维边界层网格。2.根据权利要求1所述的一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法，其特征在于，若约束框架线的夹角大于阈值，则在约束框架线之间增加角平分线段，所述角平分线段的离散点数和分布与约束框架相同；生成平行于所述角平分线段的内核线，计算所述内核线的终点位置，并生成角平分线段内核线与同侧法向线段内核线终点之间的II类曲线段；利用角平分线段内核线与同侧法向线段内核线终点之间的II类曲线段和法向线段两条内核线终点之间的II类曲线段构成所述网格模板的内部扇形区域。3.根据权利要求1所述的一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法，其特征在于，所述标记出所述翼型网格线上的端点中的特征点，包括：根据翼型网格线上端点位置的一阶导数，判断所述端点是否为特征点；对判断为特征点的端点位置进行标记。4.根据权利要求1所述的一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法，其特征在于，所述生成所有特征点到其法向线段终点之间的I类曲线段包括：将预设边界层高度值作为法向线段的长度；根据所述法向线段的长度确定两条法向线段的终点位置；基于三次样条插值生成所述两条法向线段的终点间的I类曲线段。5.根据权利要求1所述的一种基于模板构造法的二维边界层网格生成方法，其特征在于，所述生成平行于所述法向线段的两条内核线，计算所述两条内核线的终点位置，并生成两条内核线终点之间的I...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐龙，陈浩，林椅，庞宇飞，刘杨，张勇杰，谢冬香，郭永恒，陈波，
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：