[发明专利]一种径向基函数支撑点的样本精简方法

说明书

本发明属于结构网格、结构/非结构混合网格以及点云的动网格技术领域，具体涉及一种径向基函数支撑点的样本精简方法。本发明的数据样本精简方案为先用一组长方体将边界网格点进行分组，每个分组的网格点大约为100个，计算各组网格点的平均位置以及平均变形量。在搜索下一组样本点时，首先以组为单位，搜索出各组网格点平均位置的变形量误差最大的3—5个组，然后再对这3—5个组内的网格点进行逐一搜索，确定出每个分组中网格变形量误差最大的网格点，并将其作为新增样本点加入样本空间。采用本发明技术方案可以减少搜索样本点的时间。

技术领域

本发明属于结构网格、结构/非结构混合网格以及点云的动网格技术领域，具体涉及一种径向基函数支撑点的样本精简方法。

背景技术

动网格技术被广泛运用于气动外形优化设计、非定常流动仿真以及气动弹性力学仿真中。高效的动网格技术是解决此类问题的关键技术之一，而且也是实现工程应该中最重要的技术“瓶颈”。网格变形技术属于动网格技术的一种，在工程中有着广泛的应用。

目前，网格变形技术一般分为结构网格变形技术和结构/非结构混合网格变形技术。常用的结构网格变形技术有：超限插值网格变形技术、径向基函数网格变形技术等。常用的结构/非结构混合网格变形技术有：弹簧拉伸网格变形技术、有限元网格变形技术、径向基函数网格变形技术等。

径向基函数网格变形技术是一类不依赖网格拓扑的网格变形方法，能够应用于任意网格类型的网格变形技术。其网格变形能力极强，但是，当网格规模较大时，如果选择所有的边界点作为径向基函数的支撑点，则计算量十分巨大，难以应用于工程实践。目前已经提出了贪心算法来进行数据精简，减少径向基函数的支撑点，大大的提高了计算效率。但是此贪心算法存在诸多缺陷。首先，一次只能增加一个样本点；其次，在搜索下一个样本点时，需要在所有的边界点上进行搜索，耗时较多。

因此，亟需研制一种径向基函数支撑点的样本精简方法，从而提高搜索径向基函数支撑点的速度，满足工程需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种径向基函数支撑点的样本精简方法，从而提高搜索径向基函数支撑点的速度，突破气动外形优化设计、非定常流动仿真以及气动弹性力学仿真中的动网格技术“瓶颈”，满足工程需求。

为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：

一种径向基函数支撑点的样本精简方法，包括如下步骤：

步骤1、采集边界网格点坐标信息BC(x,y,z)；

步骤2、采集边界网格点位置的改变量ΔBC(x,y,z)；

步骤3、根据步骤1所采集边界网格点坐标信息BC(x,y,z)，创建一组长方体盒子，使每一个盒子中包含50～100个边界网格点，剔除没有存放任何边界网格点的空盒子，形成一组有效的盒子；

步骤4、根据步骤1采集的BC(x,y,z)、步骤2采集的ΔBC(x,y,z)以及步骤3创建的盒子构造每个盒子的控制点Pct，其坐标信息Pct(x,y,z)为该盒子中所有网格点坐标的平均值，控制点位置的改变量ΔPct(x,y,z)为该盒子中网格点位置改变量的平均值；

步骤5、在步骤3所创建的有效的盒子中任选3个盒子，并从选出的3个盒子的每个盒子中任选一个边界网格点作为径向基函数支撑点初始的样本空间；

步骤6、以当前样本空间里的网格点作为径向基函数支撑点，计算有效的每个盒子控制点的位置的改变量ΔPct*(x,y,z)，搜索出改变量偏差|ΔPct(x,y,z)－ΔPct*(x,y,z)|最大的3个盒子；

步骤7、以当前样本空间里的网格点作为径向基函数支撑点，计算步骤6给出的有效的每个盒子中所有边界网格点改变量的偏差，找出有效的每个盒子中偏差最大的边界网格点；