[发明专利]一种加权双向映射的精确捕捉激波间断面方法

权利要求书

1.一种加权双向映射的精确捕捉激波间断面方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、针对所需要分析的创建仿真模型，并对所创建的仿真模型进行初始化设置，包括确定计算域的大小，各类材料在计算域中位置信息和几何尺寸信息、网格步长及坐标、质点的布置、材料属性及参数、边界条件及虚拟质点的设定以及初始计算控制参数等；

步骤2、第k个时间步开始，根据网格与质点之间的拓扑关系计算质点所对应的状态方程以及本构模型，更新质点物理量；

步骤3、质点映射回网格，更新网格速度量；

步骤4、确定网格与质点之间的拓扑关系以实现网格物理量映射至质点，计算质点的速度与位移；

步骤5、确定所有质点移动的位置，删除计算域外实体质点，将计算域内虚拟质点加入实体质点集合；

步骤6、根据边界条件，重新添加虚拟质点；

根据流入、流出和周期边界条件，在边界区域添加新的虚拟质点，虚拟质点与实体质点之间符合边界条件的关系；

步骤7、确定移动后质点与网格之间的拓扑关系，将质点物理量映射至网格，通过光滑函数抑制间断面振荡，得到第k+1个时间步的网格物理量；

步骤8、基于所设定的终止条件，输出对应的仿真结果。

2.根据权利要求1所述的一种加权双向映射的精确捕捉激波间断面方法，其特征在于：所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1、根据网格速度梯度计算质点的应变增量：

步骤2.2、据据本构模型和状态方程，计算质点的柯西应力，

并更新质点的体积与密度，

步骤2.3、进一步，根据状态方程和人工粘性更新质点的能量。

3.根据权利要求1所述的一种加权双向映射的精确捕捉激波间断面方法，其特征在于：所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1、根据质点与网格之间的拓扑关系，将质点的物理量映射至网格

步骤3.2、更新网格节点的动量

4.根据权利要求1所述的一种加权双向映射的精确捕捉激波间断面方法，其特征在于：所述步骤4包括如下步骤：

步骤4.1、将网格节点的量映射到质点上，更新质点的速度；

步骤4.2、计算并更新第K+1个时间步上质点的位置；

5.根据权利要求1所述的一种加权双向映射的精确捕捉激波间断面方法，其特征在于：所述步骤6包括如下步骤：

根据流入、流出和周期边界条件，在边界区域添加新的虚拟质点，虚拟质点与实体质点之间符合边界条件的关系。

6.根据权利要求1所述的一种加权双向映射的精确捕捉激波间断面方法，其特征在于：所述步骤7包括如下步骤：

步骤7.1、通过光滑函数重新更新质点的物理量；

步骤7.2、将质点的量映射到网格节点上；

7.根据权利要求1所述的一种加权双向映射的精确捕捉激波间断面方法，其特征在于：所述步骤8包括如下步骤：

步骤8.1、若当前计算的步数满足输出设定的条件时，将所有的仿真数据进行合并输出并记录输出文件的序号标记；将网格和质点所包含的变量及变量名称写入文件：

步骤8.2、如果未满足结束条件，则返回步骤2，开始第k+1个时间步。