CFD验证与确认标模数据的存储方法及数据库技术

本发明专利技术公开了一种CFD验证与确认标模数据的存储方法及数据库，属于气动数据库技术领域，包括步骤：CFD验证与确认标模数据入库；再提取标模算例基本信息，解析、整理算例试验/计算结果结构数据，设计形成CFD验证与确认标模数据表；所述CFD验证与确认标模数据表包含核心数据表。本发明专利技术可以实现动态存储不同标准算例的来流状态数据与结果数据，减少数据冗余，提高数据可扩展性，能够确保数据库平台能够精准、高效的为CFD软件可信度评价或相关研究提供数据服务。供数据服务。供数据服务。

【技术实现步骤摘要】
CFD验证与确认标模数据的存储方法及数据库


[0001]本专利技术涉及气动数据库
，更为具体的，涉及一种CFD验证与确认标模数据的存储方法及数据库。

技术介绍

[0002]随着数值计算能力与方法的不断提升，计算机科学与流体力学、航空工程等学科的交叉融合得到了快速发展，用于模拟求解各类流动问题的CFD软件层出不穷。CFD软件的可信度决定了其是否具有实际应用价值，而科学、客观的验证与确认是评价CFD可信度的唯一途径，也是CFD软件质量保障的重要手段。
[0003]可靠的验证与确认标模数据不仅是风洞试验技术、CFD技术建立和发展的基础性支撑，同时也是各类飞行器研制过程中不可或缺的标准性、基础性、功能性检验依据，国内外空气动力研究机构历来都十分重视标准数据的收集与管理。为支撑CFD软件的验证与确认研究，国外多家机构收集整理了各类专用标准数据集，并建立起相应的数据库。作为评估计算方法对飞行器气动力和力矩预测水平与能力召开的国际会议，各届AIAA高升力、阻力预测会议会将收集到的典型标模数据进行公开；欧盟的FLOWNET数据库收录了56种验证与确认专用标准案例数据；QNET
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CFD知识库收录了大量工业实验和CFD数据。国内目前几乎没有公开共享的验证与确认标准数据库，部分研究机构内部建设有用于开展CFD可信度分析的数据库或数据集。为支持国家数值风洞工程CFD系列软件的自动化测试和可信度评价工作，同时为CFD相关研究提供标准算例数据支持。验证与确认系统收集、整理了若干国内外经典标准算例与多项自主设计的试验标准算例，并建设CFD验证与确认数据库平台存储管理这些数据。
[0004]目前，对于结构化气动结果数据，现有气动类数据库通常按不同数据类型单独建表，每种数据类型表中尽可能预设出所有来流状态与结果参数字段，气动数据录入时通过匹配字段名称存入对应位置，缺省字段默认为空。现有技术存在如下技术问题：
[0005](1)相同算例不同数据类型的来流状态参数虽有差异却有大部分重叠情况，造成表中数据冗余；
[0006](2)提前预设好数据类型表与参数字段，虽然能满足已有类型与参数的存储，但出现新试验或计算数据类型与参数时，无法动态增加，缺乏良好的可扩展性；
[0007](3)标准算例数据类型较多，常规类型就多达十几种，每个数据类型表预设参数字段在存入算例数据时，都会出现大量空参数，浪费存储空间；
[0008](4)由于不同算例参数差异导致空参数不明确，数据查询功能需要增加多重判断，影响查询性能。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种CFD验证与确认标模数据的存储方法及数据库，可以实现动态存储不同标准算例的来流状态数据与结果数据，减少数据
冗余，提高数据可扩展性，确保数据库平台能够精准、高效的为CFD软件可信度评价或相关研究提供数据服务等。
[0010]本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
[0011]一种CFD验证与确认标模数据的存储方法，包括以下步骤：
[0012]CFD验证与确认标模数据入库；
[0013]再提取标模算例基本信息，解析、整理算例试验/计算结果结构数据，设计形成CFD验证与确认标模数据表；所述CFD验证与确认标模数据表包含核心数据表；在所述核心数据表结构中设计标准参数表，用于存储管理所有算例来流状态与结果参数，参数名称与参数标识由标准规范进行限定，具有唯一性；所述标准参数表通过参数映射表与流动状态表、结果数据表进行关联，参数映射表作为中间表，用于存储字段；其中所述字段包括参数类型，该参数类型用于确定该参数是状态参数还是数据类型的结果参数，如是状态参数则关联到流动状态表；如是数据类型的结果参数，则关联到结果数据表；将流动状态数据与结果数据动态存储，流动状态表中除每个算例都存在的固定字段，其余字段用参数代号动态表示，通过映射表到标准参数表中确定该状态字段具体代表哪个参数；同样结果数据表中除固定字段，其余字段也用参数代号动态表示，其具体参数含义通过参数代号到标准参数表中获取；
[0014]对录入的标模算例数据按照设计形成的所述CFD验证与确认标模数据表进行存储。
[0015]进一步地，所述CFD验证与确认标模数据入库包括子步骤：将所有入库标模数据按10要素进行标准化整理，具体以标模算例为基本单元进行格式化处理；其中，整个标模算例文件内容包括用于存放不同类型文件的子文件夹和算例解析数据表；所述算例解析数据表由存放不同类型文件的子文件夹的算例信息和数据内容解析、整理到标模数据入库模板中形成，用于数据库上传。
[0016]进一步地，所述算例解析数据表命名格式为“算例名称_解析数据表”，文件格式为.xlsx格式，通过sheet表分级存储标模信息、算例信息、试验/计算结果数据信息、试验/计算结果状态数据信息以及不同数据类型结果数据，并通过表名以及表中存储参数将所有数据进行关联，整体上与数据库数据结构匹配。
[0017]进一步地，所述用于存放不同类型文件的子文件夹包括9个标模算例要素文件夹；
[0018]第一标模算例要素文件夹用于存放标模算例计算结果文件；
[0019]第二标模算例要素文件夹用于存放标模算例的试验数据文件；
[0020]第三标模算例要素文件夹用于存放算例描述文件；
[0021]第四标模算例要素文件夹用于存放标模算例的数模文件；
[0022]第五标模算例要素文件夹用于标模算例仿真计算的结构与非结构网格文件；
[0023]第六标模算例要素文件夹用于存放同算例状态相关参数对应的输入参数文件；
[0024]第七标模算例要素文件夹用于存放描述标模算例信息的图片；
[0025]第八标模算例要素文件夹用于存放参考文献；
[0026]第九标模算例要素文件夹用于存放求解器、数据处理小工具。
[0027]进一步地，所述CFD验证与确认标模数据表还包括框架控制表、元数据表、质检管理表、系统管理表和基本信息表。
[0028]进一步地，参数映射表存储的字段还包括标准参数序号、参数代号和算例数据序
号。
[0029]进一步地，所述状态参数包括马赫数、总温和总压；所述数据类型包括气动力和热流；
[0030]当参数类型值为设定的第一标识时，表示该参数为状态参数，则关联到流动状态表，所述第一标识为唯一标识；当参数类型值为设定的第二标识时，表示该参数为结果参数，则关联到结果数据表，所述第二标识为非唯一标识，其数量为多个，用于对应不同数据类型的结果参数，所述结果参数包括气动力结果参数和热流结果参数。
[0031]进一步地，流动状态表中的固定字段包括状态序号、数据类型和来源信息，流动状态表中的其余字段包括马赫数、雷诺数、总温和总压；
[0032]进一步地，结果数据表中的固定字段包括结果序号、状态序号，结果数据表中的其余字段包括升力系数、阻力系数、压力系数和速度字段。
[0033]一种C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CFD验证与确认标模数据的存储方法，其特征在于，包括以下步骤：CFD验证与确认标模数据入库；再提取标模算例基本信息，解析、整理算例试验/计算结果结构数据，设计形成CFD验证与确认标模数据表；所述CFD验证与确认标模数据表包含核心数据表；在所述核心数据表结构中设计标准参数表，用于存储管理所有算例来流状态与结果参数，参数名称与参数标识由标准规范进行限定，具有唯一性；所述标准参数表通过参数映射表与流动状态表、结果数据表进行关联，参数映射表作为中间表，用于存储字段；其中所述字段包括参数类型，该参数类型用于确定该参数是状态参数还是数据类型的结果参数，如是状态参数则关联到流动状态表；如是数据类型的结果参数，则关联到结果数据表；将流动状态数据与结果数据动态存储，流动状态表中除每个算例都存在的固定字段，其余字段用参数代号动态表示，通过映射表到标准参数表中确定该状态字段具体代表哪个参数；同样结果数据表中除固定字段，其余字段也用参数代号动态表示，其具体参数含义通过参数代号到标准参数表中获取；对录入的标模算例数据按照设计形成的所述CFD验证与确认标模数据表进行存储。2.根据权利要求1所述的CFD验证与确认标模数据的存储方法，其特征在于，所述CFD验证与确认标模数据入库包括子步骤：将所有入库标模数据按10要素进行标准化整理，具体以标模算例为基本单元进行格式化处理；其中，整个标模算例文件内容包括用于存放不同类型文件的子文件夹和算例解析数据表；所述算例解析数据表由存放不同类型文件的子文件夹的算例信息和数据内容解析、整理到标模数据入库模板中形成，用于数据库上传。3.根据权利要求2所述的CFD验证与确认标模数据的存储方法，其特征在于，所述算例解析数据表命名格式为“算例名称_解析数据表”，文件格式为.xlsx格式，通过sheet表分级存储标模信息、算例信息、试验/计算结果数据信息、试验/计算结果状态数据信息以及不同数据类型结果数据，并通过表名以及表中存储参数将所有数据进行关联，整体上与数据库数据结构匹配。4.根据权利要求2所述的CFD验证与确认标模数据的存储方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐怡，杨福军，付眸，冯姣，赵炜，张培红，吴晓军，
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：