[发明专利]一种基于流体计算域的结构化网格划分方法及装置

说明书

本申请公开了一种基于流体计算域的结构化网格划分方法及装置，方法包括：获取待处理船体的结构，并根据结构确定出流体计算域；接着基于待处理船体的流体计算域以及结构，得到待处理船体的三维几何模型；接着根据待处理船体的三维几何模型建立总体三维块，并从总体三维块中划分出与待处理船体的结构对应的长方体块；接着对与待处理船体的结构对应的长方体块进行构建块处理，并对处理后的长方体块进行关联处理。通过对待处理船体的结构化进行划分处理，以分别对待处理船体的规则结构以及不规则结构进行构建块处理，不仅简洁高效地完成对船体的结构化网格划分，还可保障整体划分效率以及质量。

技术领域

本申请属于计算流体力学的网格生成技术领域，特别的涉及一种基于流体计算域的结构化网格划分方法及装置。

背景技术

随着计算流体力学（也可称为CFD）技术的快速发展，在研究流体力学问题时，数值模拟结合模型试验的研究方式已经成为一种主流方法。数值模拟一般分为前处理、CFD计算以及后处理三个过程，其中前处理过程中工作量最大的莫过于流体计算域的网格划分工作，据文献介绍，网格生成的工作量大约占整个CFD任务周期的60％～70％，网格生成技术是流体力学数值模拟中的关键技术之一，其直接影响数值计算的收敛性，也决定着数值计算结果最终的精度及计算过程的效率。

在水动力学领域，船体流体计算域的网格划分问题是一个很重要的问题。船体流体计算域的网格主要分为结构化网格与非结构化网格。非结构化网格对模型的自适应性好，工作人员工作量小，但是计算量大，对计算机要求较高；结构化网格工作人员工作量大，但是计算机生成网格计算量小，能够较好地控制网格生成质量，同时保证边界层网格，计算更容易达到收敛。

对于一些不规则形状的船体而言，其结构中球鼻艏与船体连结的部位出现了“断崖”，因此流体计算域的结构化网格划分难度较大，采用常规处理方式不仅较难得到质量较高的结构化网格，而且投入的工作量过大。

发明内容

本申请为解决上述提到的流体计算域的结构化网格划分难度较大，采用常规处理方式不仅较难得到质量较高的结构化网格，而且投入的工作量过大等技术问题，提出一种基于流体计算域的结构化网格划分方法及装置，其具体技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种基于流体计算域的结构化网格划分方法，包括：

获取待处理船体的结构，并根据待处理船体的结构确定出待处理船体的流体计算域；

基于待处理船体的流体计算域以及待处理船体的结构，得到待处理船体的三维几何模型；

根据待处理船体的三维几何模型建立总体三维块，并从总体三维块中划分出与待处理船体的结构对应的长方体块；

对与待处理船体的结构对应的长方体块进行构建块处理，并对处理后的长方体块进行关联处理。

在第一方面的一种可选方案中，基于待处理船体的流体计算域以及待处理船体的结构，得到待处理船体的三维几何模型，包括；

基于三维建模模型建立与待处理船体的流体计算域对应的流体计算域几何模型；

基于三维建模模型建立与待处理船体的结构对应的结构几何模型；

对流体计算域几何模型以及结构几何模型进行布尔运算处理，得到待处理船体的三维几何模型。

在第一方面的又一种可选方案中，在基于待处理船体的流体计算域以及待处理船体的结构，得到待处理船体的三维几何模型之后，在根据待处理船体的三维几何模型建立总体三维块之前，还包括：

检测待处理船体的三维几何模型是否存在缺陷；

当检测到待处理船体的三维几何模型存在缺陷时，对待处理船体的三维几何模型进行修复处理，直至待处理船体的三维几何模型不存在缺陷；

当检测到待处理船体的三维几何模型不存在缺陷时，对待处理船体的三维几何模型进行分类处理；

根据待处理船体的三维几何模型建立总体三维块，包括：

根据处理后的待处理船体的三维几何模型建立总体三维块。