[发明专利]耦合接口交互方法、系统、仿真系统、设备及存储介质

说明书

本发明提供了一种耦合接口交互方法、系统、仿真系统、设备及存储介质，该方法适用于电磁场‑流场仿真软件之间接口的耦合交互，包括如下步骤：获取第一数据，设置仿真流场网格节点数量和插值阈值；获得仿真流场的网格坐标系并将第一数据映射至仿真流场的网格坐标系中；根据插值阈值获取仿真流场中的第二数据，第二数据为各个网格节点坐标以及各个网格节点对应的电磁场目标物理量的数值的集合；将第二数据作为动量源项添加入仿真流场计算域中。本发明的耦合接口交互方法实现电磁场‑流场仿真软件之间接口的耦合交互，电磁场‑流场仿真软件之间的算法更灵巧简洁和快速，优化计算资源同时计算结果更加精确，节省硬件投资成本以及研发成本。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，具体地说，涉及一种耦合接口交互方法、系统、仿真系统、设备及存储介质。

背景技术

多物理场研究作为一个跨学科的研究领域，多物理场涵盖了科学和工程当中的许多学科，是一种结合了数学、物理、科学与工程应用以及数值分析的应用课题。其中，数学通常涉及偏微分方程和张量分析，而物理则指常见类型的物理场或者物理过程。多物理场的应用涉及一个或者多个以上的物理过程或者物理场，典型的应用包括土体固结理论、流体动力学模拟、电动力学应用、计算电磁场、传感器的设计、流体-结构相互作用、多孔材料中的能源和气候变化研究等。多物理场仿真功能可在完全集成式环境中实现结构、流体、声学、电磁学和多几何体仿真。而多物理场仿真中电磁场与流场仿真的耦合接口一直是业内的难题。

现有技术多物理场耦合接口都是同种软件不同模块之间的耦合接口，但对比于不同软件之间耦合接口的开发一直是行业的难题。以现有典型多物理场仿真软件Comsol为例，Comsol的多场耦合是先将用户设置的模型转化成数学方程，然后所有的方程一起离散化，使用相同的底层内核求解，计算过程中所有的方程(代表着各自的物理场)共同参与计算。首先在模型向导界面会有一些预设的常用的多物理场耦合问题类型选项，按需点击选择即可；如果之前未定义，在进入模型后也是可以创建的，即在“多物理场”项目下添加多物理场的接口耦合方式；用户自定义耦合关系；在材料属性中添加。如果创建研究时未指定多物理场的耦合方式，也可在进入模型后，在左侧模型树的“多物理场”项目下添加多物理场的接口耦合方式。Comsol的耦合接口计算精度仍不满足工程应用的要求，且仅限于Comsol内部软件的耦合，对其它软件不适用，并且Comsol在多物理场耦合计算当中，存在一定局限性，特别是复杂多物理场计算中，很难收敛，难以得到准确的结果。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供了一种耦合接口交互方法、系统、仿真系统、设备及存储介质，该耦合接口交互实现在流场仿真软件中增加电磁场的作用力，从而获得电磁作用下的速度场、温度场、气相分布、喷溅效果等结果，且算法更灵巧简洁及快速，优化计算资源同时计算结果更加精确，节省硬件投资成本以及研发成本。

本发明的实施例提供了一种耦合接口交互方法，使用于电磁场-流场仿真软件之间接口的耦合交互，包括以下步骤：

S100：获取第一数据，所述第一数据为各个数据点坐标和各个数据点对应的电磁场目标物理量的数值的集合；

S200：设置仿真流场网格节点数量和插值阈值；

S300：获得仿真流场的网格坐标系并将所述第一数据映射至仿真流场的网格坐标系中；

S400：根据插值阈值获取仿真流场中的第二数据，所述第二数据为各个网格节点坐标以及各个网格节点对应的电磁场目标物理量的数值的集合；

S500：将第二数据作为动量源项添加入仿真流场计算域中。

根据本发明的一些示例，所述电磁场目标物理量为洛伦兹力、磁场强度、磁力线分布、磁感应强度或涡流损耗。