【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算流体力学的，尤其涉及一种流固耦合数值模拟方法、系统、可读介质及电子设备。
技术介绍
1、对于复杂流场、流固耦合和运动边界问题，常用的两种处理方法是：基于坐标变换和网格映射技术的有限差分法和基于非结构网格的有限体积法。有限差分法需要寻找适合的高精度变换矩阵计算方法进行坐标变换和网格映射，因此即便是生成一个高质量正交性好的网格都需要耗费大量的时间进行迭代运算。而随着人们所需处理问题复杂程度的不断提高，生成理想的结构化网格系统变得异常困难。对于复杂的几何体，采用非结构网格是可行的方法，然而非结构网格的质量会随着几何体的复杂程度而明显下降，从而导致模拟失真。
2、为了模拟血液在可收缩的心脏瓣膜中流动，charlespeskin在1972年提出了浸入边界法思想，即通过将复杂结构的边界模化成navier—stokes动量方程的力源项，当这些力加在特定的一些网格点上时，可以成功的模拟出任意形状的结构边界。
3、然而，在采用上述方法时，网格的大小会直接影响到最后的计算模拟精度，当预设的网格越大，其模拟精度越低，但相应计算量较小，当预设的网格越小，其模拟精度越高，但相应的计算量就会很大；
4、即现有技术中为得到模拟精度高的结构边界时，所需要的计算量过大，较为麻烦。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种流固耦合数值模拟方法、系统、可读介质及电子设备，解决了现有技术中存在为得到模拟精度高的结构边界时，所需要的计算量过大的
2、本专利技术的至少一个实施例提供了一种流固耦合数值模拟方法，包括：
3、使用具有第一预设尺寸的网格并基于浸入边界法进行流固耦合模拟，以获取第一模拟结果，使用具有第二预设尺寸的网格并基于浸入边界法进行流固耦合模拟，以获取第二模拟结果；
4、对所述第一模拟结果、第二模拟结果、第一预设尺寸以及第二预设尺寸进行线性统计，确定当网格尺寸大小趋近于预设值时的第三模拟结果；
5、将所述第三模拟结果作为流固耦合数值模拟的目标模拟结果。
6、本专利技术公开提供的技术方案至少具有如下有益效果：
7、通过获取两种较大尺寸的网格所对应的第一模拟结果和第二模拟结果，来推算得到更小预设值直至接近于零时的更为精确的第三模拟结果，其计算量较小，模拟精度更高。
8、在本专利技术其中一个实施例提供的一种流固耦合数值模拟方法中，对所述第一模拟结果、第二模拟结果、第一预设尺寸以及第二预设尺寸进行线性统计，确定当网格尺寸大小趋近于预设值时的第三模拟结果，包括：
9、根据第一模拟结果及其对应的第一预设尺寸，与第二模拟结果及其对应的第二预设尺寸，确定模拟结果与网格尺寸间的线性关系；
10、根据所述线性关系，推算当网格尺寸趋近于预设值时的第三模拟结果。
11、本专利技术公开提供的技术方案至少具有如下有益效果：
12、在获取得到两个模拟结果，即第一模拟结果和第二模拟结果后，可根据第一模拟结果中的第一速度，以及与第一速度对应的第一预设尺寸精度的网格，和第二模拟结果中的第二速度，以及与第二速度对应的第二预设尺寸精度的网格，建立网格的尺寸精度与模拟结果中的速度的线性关系函数式，并代入网格尺寸精度为预设值，优选预设值等于0(由于实际计算时，网格尺寸精度为0的情况不存在，此处仅用以表示网格尺寸精度接近0)，根据上述线性关系式得到更为准确的第三模拟结果的速度。
13、避免了直接计算更小尺寸的网格，简化了整体计算流程，提高了运算效率。
14、在本专利技术其中一个实施例提供的一种流固耦合数值模拟方法中，，使用具有第一预设尺寸的网格并基于浸入边界法进行流固耦合模拟，以获取第一模拟结果，使用具有第二预设尺寸的网格并基于浸入边界法进行流固耦合模拟，以获取第二模拟结果，包括：
15、利用欧拉网格对流体的运动进行模拟，并确定在欧拉网格下流体各处的速度与力；
16、利用拉格朗日网格对固体边界的运动进行模拟，以利用狄拉克函数实现所述拉格朗日网格与欧拉网格上的速度与力的传递，并获取固体各边界处的速度与力；
17、根据欧拉网格以及拉格朗日网格下流体各处的速度与力和固体各边界处的速度与力，确定第一模拟结果，其中，所述欧拉网格与所述拉格朗日网格的尺寸大小均为第一预设尺寸或第二预设尺寸，当所述欧拉网格与所述拉格朗日网格的尺寸大小均为第一预设尺寸时，所述模拟结果为第一模拟结果，当所述欧拉网格与所述拉格朗日网格的尺寸大小均为第二预设尺寸，所述模拟结果为第二模拟结果。
18、本专利技术公开提供的技术方案至少具有如下有益效果：
19、无需利用复杂的贴体网格进行模拟，简化了了网格生成时所需要的运算量。
20、在本专利技术其中一个实施例提供的一种流固耦合数值模拟方法中，利用欧拉网格对流体的运动进行模拟，并确定在欧拉网格下流体各处的速度与力；利用拉格朗日网格对固体边界的运动进行模拟，以利用狄拉克函数实现所述拉格朗日网格与欧拉网格上的速度与力的传递，并获取固体各边界处的速度与力；根据欧拉网格以及拉格朗日网格下流体各处的速度与力和固体各边界处的速度与力，确定模拟结果，包括：
21、利用欧拉网格对流体的运动进行模拟，并根据纳维-斯托克斯方程和质量守恒方程，确定在欧拉网格上的第一力源项以及第一中间速度；
22、利用拉格朗日网格对固体边界的运动进行模拟，以根据狄拉克函数实现拉格朗日网格与欧拉网格上速度与力的传递，以根据所述欧拉网格上的第一力源项和第一中间速度，获取拉格朗日网格上的第二力源项和第二中间速度；
23、根据所述第一力源项、第一中间速度、第二力源项和第二中间速度，确定模拟结果。
24、本专利技术公开提供的技术方案至少具有如下有益效果：
25、基于上述方法，在计算更新流体域与固体域之间各处下，每个时间步的压力与速度，并获取相应的模拟结果过程中，需要的运算量更少，同时能够模拟获取精度更高的结果。
26、本专利技术的至少一个实施例还提供了一种流固耦合数值模拟系统，其特征包括：
27、模拟模块使用具有第一预设尺寸的网格并基于浸入边界法进行流固耦合模拟，以获取第一模拟结果，使用具有第二预设尺寸的网格并基于浸入边界法进行流固耦合模拟，以获取第二模拟结果；
28、推算模块，对所述第一模拟结果、第二模拟结果、第一预设尺寸以及第二预设尺寸进行线性统计，确定当网格尺寸大小趋近于预设值时的第三模拟结果；
29、结果确定模块，将所述第三模拟结果作为流固耦合数值模拟的目标模拟结果。
30、在本专利技术其中一个实施例提供的一种流固耦合数值模拟系统中，所述推算模块具体包括：
31、根据第一模拟结果及其对应的第一预设尺寸，与第二模拟结果及其对应的第二预设尺寸，确定模拟结果与网格尺寸间的线性关系；
32、根据所述线性关系，推算当网格尺寸趋近于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流固耦合数值模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种流固耦合数值模拟方法，其特征在于，对所述第一模拟结果、第二模拟结果、第一预设尺寸以及第二预设尺寸进行线性统计，确定当网格尺寸大小趋近于预设值时的第三模拟结果，包括：
3.根据权利要求1所述的一种流固耦合数值模拟方法，其特征在于，使用具有第一预设尺寸的网格并基于浸入边界法进行流固耦合模拟，以获取第一模拟结果，使用具有第二预设尺寸的网格并基于浸入边界法进行流固耦合模拟，以获取第二模拟结果，包括：
4.根据权利要求3所述的一种流固耦合数值模拟方法，其特征在于，利用欧拉网格对流体的运动进行模拟，并确定在欧拉网格下流体各处的速度与力；利用拉格朗日网格对固体边界的运动进行模拟，以利用狄拉克函数实现所述拉格朗日网格与欧拉网格上的速度与力的传递，并获取固体各边界处的速度与力；根据欧拉网格以及拉格朗日网格下流体各处的速度与力和固体各边界处的速度与力，确定模拟结果，包括：
5.一种流固耦合数值模拟系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种流固耦合数值模
7.根据权利要求5所述的一种流固耦合数值模拟系统，其特征在于，所述模拟模块具体包括：
8.根据权利要求7所述的一种流固耦合数值模拟系统，其特征在于，所述模拟模块具体包括：
9.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行如权利要求1至4任一项所述的一种流固耦合数值模拟方法的步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述的一种流固耦合数值模拟方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种流固耦合数值模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种流固耦合数值模拟方法，其特征在于，对所述第一模拟结果、第二模拟结果、第一预设尺寸以及第二预设尺寸进行线性统计，确定当网格尺寸大小趋近于预设值时的第三模拟结果，包括：
3.根据权利要求1所述的一种流固耦合数值模拟方法，其特征在于，使用具有第一预设尺寸的网格并基于浸入边界法进行流固耦合模拟，以获取第一模拟结果，使用具有第二预设尺寸的网格并基于浸入边界法进行流固耦合模拟，以获取第二模拟结果，包括：
4.根据权利要求3所述的一种流固耦合数值模拟方法，其特征在于，利用欧拉网格对流体的运动进行模拟，并确定在欧拉网格下流体各处的速度与力；利用拉格朗日网格对固体边界的运动进行模拟，以利用狄拉克函数实现所述拉格朗日网格与欧拉网格上的速度与力的传递，并获取固体各边界处的速度与力；根据欧拉网格以及拉格朗日网格下流...
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