【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种结构网格划分方法，尤其涉及一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法。
技术介绍
1、目前，弹丸空气动力学的气动特性计算面临很多问题，如射击实验，需要通过各种测试仪器测得弹丸的飞行弹道数据，再用参数辨识技术提取气动系数，因受场地和实验设备限制，耗费了大量的人力物力且试验周期长；再如风洞实验因受模型尺寸、流场扰动、测量精度和消耗大量的经费等限制。这些问题严重的制约了火炮弹药的快速发展。
2、因此，越来越多的国家关注于弹丸的空气动力学性能研究，以期提高弹丸作战性能，随着计算机仿真技术以及计算流体力学(computational fluid dynamics,cfd)的飞速发展，运用cfd技术成功地弥补了前述两种方法的不足，cfd技术被广泛应用于弹丸的设计中，借助于cfd模拟软件能够对弹丸外流场进行数值仿真。而进行cfd数值计算的初始步骤是前处理，用来生成合适的外流场网格，网格划分的核心作用在于对控制方程在空间上的离散化处理，以便对各个节点参数进行求解。网格划分有非结构网格和结构网格两种方式，非结构网格是使用计算机网格划分软件利用现有的程序自动划分网格，虽然显著地降低了网格划分劳动强度，对几何外形具有很好的适应性，但是非结构网格划分大大增加了网格数量，并且生成的网格质量较差；结构网格是通过创建几何对应的拓扑结构人工手动划分网格，结构网格的模拟结果比非结构网格更容易收敛、网格质量更高，网格单元数目更小，但人工手动划分结构网格工作量大，只使用于较为简单的几何模型，对复杂的几何模型不容易划分。
3、针
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术目的是提出一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法，以对复杂尾翼进行网格划分，提高网格质量。
2、技术方案：本专利技术包括：
3、建立沿弹体周向均匀分布的多片尾翼的弹丸几何模型；
4、建立外流场三维几何模型；
5、基于弹丸几何模型和外流场三维几何模型，对几何体的各个部分进行part定义；
6、在外流场几何模型外部创建整体的块；
7、基于所创建的块，分析弹丸及外流场几何模型，得出分块思路；
8、调整几何位置，对弹头进行横向分割，再纵向切分水平和垂直尾翼的外轮廓边缘；
9、对切分好的块，对弹尾进行横向切分，再对水平尾翼和垂直尾翼的翼根纵向切分；
10、基于上述步骤切分出的水平尾翼和垂直尾翼结构，对鸭舵进行横向切分，再对弹体的变截面横向切分；
11、切分剩余的尾翼，对斜对角线的尾翼进行纵向切分；
12、生成全局网格，测量几何体尺寸，并对弹体边界层进行加密处理；
13、对满足质量要求的结构网格转化成非结构网格，对非结构网格进行光顺处理，导出网格文件并保存。
14、所述分块思路具体为：对外流场进行o-block分割，控制显示面板，隐藏刚切分好的o-block，对弹丸的尾翼进行纵向切分，只切分出水平和垂直尾翼外轮廓的翼梢部分。
15、所述对弹头进行横向分割，具体为：移动节点，控制显示面板，选择弹体结构所对应的块，对弹体进行o-block分割，控制显示范围，对刚划分好的块，对其线进行映射关联，移动弹头上方节点，对节点进行点到面的映射关联。
16、所述对弹尾进行横向切分，再对水平尾翼和垂直尾翼的翼根纵向切分，具体为：切分出尾翼轮廓和几何尾翼关联映射，删除弹体以及水平尾翼和垂直尾翼内部的块，控制显示面板，只显示对弹头进行横向分割中切分的o-block，从弹头到弹尾方向，选中弹尾到外流场边界的块，最后再进行一次o-block划分。
17、所述对鸭舵进行横向切分，再对弹体的变截面横向切分，具体为：移动节点，控制显示面板，对弹体、鸭舵和尾翼分别进行几何点、线到拓扑点、线的映射关联。
18、所述对斜对角线的尾翼进行纵向切分，具体为：对斜对角线的尾翼创建尾翼几何线的中点，再对该斜对角线的尾翼进行纵向切分块，选择最内层o-block的拓扑线为切割线，选择尾翼与弹体相交几何点为切割点，分别切分出多个角度的尾翼结构。
19、所述对弹体边界层进行加密处理后，利用雅可比矩阵和生成网格的角度来判断网格质量。
20、所述全局网格中，对关联错误的点、线、面进行删除处理，再进行关联，生成网格。
21、所述在外流场几何模型外部创建整体的块，具体为：对块的拓扑线和外流场几何模型中的线映射关联。
22、所述建立外流场三维几何模型，具体为：将弹丸几何模型导入软件，进行点、线、面几何修复，并建立外流场三维几何模型。
23、有益效果：本专利技术根据弹丸在流体介质中的运动，对弹丸进行流体仿真，使用icem网格划分软件对带有复杂尾翼的弹丸外流场进行结构网格划分，突破了以往结构网格只能划分结构单一弹丸的外流场网格划分，通过对最内层o-block的拓扑线切分出斜对角线的尾翼形状，使得切分结构复杂的弹丸外流场方便可行；本专利技术简化了网格划分方法，不仅能够有效提高网格质量，而且显著的降低网格单元数目；通过该方法，可以将网格单元数目控制在114万左右，所生成的网格角度最小值在23.31°以上，雅可比矩阵最小值在0.607以上，降低了计算机计算时间，提高了计算效率。
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1.一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法，其特征在于，所述分块思路具体为：对外流场进行O-Block分割，控制显示面板，隐藏切分好的O-Block，对弹丸的尾翼进行纵向切分，只切分出水平和垂直尾翼外轮廓的翼梢部分。
3.根据权利要求2所述的一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法，其特征在于，所述对弹头进行横向分割，具体为：移动节点，控制显示面板，选择弹体结构所对应的块，对弹体进行O-Block分割，控制显示范围，对划分好的块，对其线进行映射关联，移动弹头上方节点，对节点进行点到面的映射关联。
4.根据权利要求1或3所述的一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法，其特征在于，所述对弹尾进行横向切分，再对水平尾翼和垂直尾翼的翼根纵向切分，具体为：切分出尾翼轮廓和几何尾翼关联映射，删除弹体以及水平尾翼和垂直尾翼内部的块，控制显示面板，只显示对弹头进行横向分割中切分的O-Block，从弹头到弹尾方向，选中弹尾到外流场边界的块，最后再进行一次O-Block划分。<...
【技术特征摘要】
1.一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法，其特征在于，所述分块思路具体为：对外流场进行o-block分割，控制显示面板，隐藏切分好的o-block，对弹丸的尾翼进行纵向切分，只切分出水平和垂直尾翼外轮廓的翼梢部分。
3.根据权利要求2所述的一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法，其特征在于，所述对弹头进行横向分割，具体为：移动节点，控制显示面板，选择弹体结构所对应的块，对弹体进行o-block分割，控制显示范围，对划分好的块，对其线进行映射关联，移动弹头上方节点，对节点进行点到面的映射关联。
4.根据权利要求1或3所述的一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法，其特征在于，所述对弹尾进行横向切分，再对水平尾翼和垂直尾翼的翼根纵向切分，具体为：切分出尾翼轮廓和几何尾翼关联映射，删除弹体以及水平尾翼和垂直尾翼内部的块，控制显示面板，只显示对弹头进行横向分割中切分的o-block，从弹头到弹尾方向，选中弹尾到外流场边界的块，最后再进行一次o-block划分。
5.根据权利要求4所述的一种结构复杂的弹丸外流场结构网格划分方法，其特征在于，所述对鸭舵进行横向切分，再对弹体的变截面横向切分...
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