[发明专利]一种高速行驶交通工具仿真模型前处理模板及处理方法

说明书

本发明提供了一种高速行驶交通工具仿真模型前处理模板及处理方法，包括待处理仿真模型、工况定义模块、命名标准化及曲面处理模块、网格处理模块和边界条件模块；工况定义模块用于确待处理仿真模型运行状态的各种工况；命名标准化及曲面处理模块，包括表面处理模块和名称设定模块；表面处理模块用于，将待处理仿真模型的表面进行光滑处理；名称设定模块用于，将经过表面处理的仿真模型按照曲面划分规则进行曲面划分，并对划分的曲面进行命名；网格处理模块，根据不同的工况，建立不同的网格处理流程，进行模拟交通工具运行状态的仿真分析。采用本发明的模板及方法，可以简化仿真分析中繁琐的前处理工作，提高工作效率，减少人为错误。

技术领域

本发明属于车量模型仿真处理技术领域，特别涉及一种高速行驶交通工具仿真模型前处理模板及处理方法。

背景技术

现代铁路车辆设计是一项复杂的系统工程，通常由多个专业的子系统组成，产品和项目的复杂度日益增加，优异的设计方案必然是在对其各个专业子系统进行了综合、协调之后才能产生，因此协同工作成为企业的一项迫切需求，也是企业信息化的主要目标。

从现代制造业的发展趋势来看，计算机仿真技术在新产品的开发过程中将发挥越来越重要的作用。与传统研发方法相比，结合了计算机仿真技术的现代研发方法可以节约大量的人力、物力、财力并且大大地缩短产品研发周期。随着有限元等仿真理论基础的成熟和计算机硬件的快速发展，仿真工作的计算精确度越来越高。所以在国际知名的铁路行业、车辆行业的企业，在新产品开发的初期，基于仿真的数字化样机已经开始替代大部分的物理样机作为产品设计的依据。

因此，基于流体力学的仿真模型越来越多的应用到列车设计中，而基于流体力学的仿真模型的建立主要就是建立流体力学的数学模型，它不仅包括数学方程的离散化及求解方法，还包括计算网格的建立、边界条件的处理，因此，高速行驶交通工具仿真模型前处理模板主要就是完成计算域网格的建立、边界条件的处理等，而由于学科仿真的专业复杂性，各种仿真分析软件分散在各专业由少数设计和仿真人员操作，知识和经验分散在个体，难以积累和共享，不利于企业知识积累和专家知识库的形成；同时面对复杂的仿真分析对象，需要有标准的方法来帮助设计人员快速了解分析过程步骤，快速完成繁琐的参数输入、复杂的工况定义和仿真报告生成，并将仿真知识和经验积累和共享。

发明内容

为了克服上述缺点，本发明提供一种高速行驶交通工具仿真模型前处理模板及处理方法，提供了建立计算域网格和确定边界条件的标准方法及流程。

其中，计算域网格的生成是将计算域划分为较小的、不重叠的子域或单元(网格)，单元的数目决定了计算精度，而太细小的网格又使计算量变得非常庞大，因此网格的细密程度决定了：仿真模型求解的精度、必需的计算机硬件和计算时间。

边界条件：真实流体的力学性质是很复杂的，在不同的外部条件下，比如温度不同、速度不同其力学特性会有很大的差异，因此要一个流体模型以适应所有工况是不可能的，因此需要根据不同的工况确定的边界条件建立不同的仿真模型，设计不同的仿真分析标准和流程。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：一种高速行驶交通工具仿真模型前处理模板，包括待处理仿真模型、工况定义模块、命名标准化及曲面处理模块、网格处理模块和边界条件模块；

所述工况定义模块，用于确定待处理仿真模型运行状态的各种工况；

所述命名标准化及曲面处理模块，包括表面处理模块和名称设定模块；

所述表面处理模块，用于将所述待处理仿真模型的表面进行光滑处理,形成单连通体；

所述名称设定模块，用于将经过表面处理的仿真模型按照曲面划分规则进行曲面划分，并对划分的曲面进行命名；