[发明专利]一种包含刚体运动的求解域动态演化的几何模型建模方法

摘要

本发明涉及包含刚体运动的求解域动态演化的几何模型建模方法，属计算流体力学及其流固耦合模拟领域。本发明首先分析求解域对象的组成，考虑是否能采取网格分块；若目标对象几何形状形状不规则，则需要在几何建模时将目标对象包含于形状规则的几何体内部；对整个求解域进行网格分块；考虑模型计算所需要的边界条件，若边界条件所满足的函数关系不连续，则需要通过积分处理将此边界条件转换为具有函数连续性的边界条件；指定相应的作用域及其相关边界条件，然后进行网格剖分，构建数值仿真计算几何模型。本发明能有效克服由于刚体的移动导致的网格交叉缠绕问题，还能在满足计算精度的前提下，显著降低在计算过程中关于网格节点移动的计算量。

主权项

1.一种包含刚体运动的求解域动态演化的几何模型建模方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：Step1、分析求解域对象的组成，从计算量角度考虑，是否能采取网格分块；其中是否采取网格分块的依据是：分析整个求解域中，确定需要计算的目标对象，比较目标对象与整个求解域的体积，若目标对象体积比例小于等于0.1，则需要采取网格分块措施，否则，不需要采用网格分块；Step2、考虑目标对象几何形状，若形状不规则，则需要在几何建模时将目标对象包含于形状规则的几何体内部，用于降低不规则几何体边界处理的复杂性；形状不规则包括球体、表面带棱角的几何体；Step3、对整个求解域进行网格分块；同时需要对已分块网格的求解域边界处进行网格移动变形的连续性控制，用于保证计算精度；Step4、考虑模型计算所需要的边界条件，若边界条件所满足的函数关系不连续，则需要通过积分处理将，此边界条件转换为具有函数连续性的边界条件；Step5、指定相应的作用域及其相关边界条件，然后进行网格剖分，构建数值仿真计算几何模型。