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题名基于几何特征的非均匀矩形网格生成方法
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作者
冷珏琳
徐权
鲍献丰
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机构
中物院高性能数值模拟软件中心
北京应用物理与计算数学研究所
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出处
《图学学报》
北大核心
2025年第4期818-825,共8页
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基金
国家自然科学基金联合基金(U23B2067)
国家自然科学基金(12371364,62231003)。
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文摘
复杂电磁环境模拟的目标对象通常具有几何结构复杂、尺寸跨度大、部件数量多的特点。面向时域有限差分方法,需要采用非均匀的矩形网格来剖分计算区域,在保证几何高分辨率的同时,尽量减少内存和计算开销。为此,提出了一种基于几何特征的非均匀矩形网格自动生成方法。首先,采用基于离散面片的特征提取算法获取几何模型的曲率特征和厚度特征;然后,针对提取的几何特征以及用户设置的局部加密参数,在3个坐标方向上分别构造反映网格步长疏密分布的局部尺寸函数;最后,根据尺寸函数计算各坐标方向上的网格线坐标,并填充网格单元的材料属性。测试结果表明,该方法能够自动剖分适应精细几何结构的非均匀矩形网格,并成功应用于复杂电大尺寸目标的时域全波电磁模拟。
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关键词
网格生成
非均匀矩形网格
几何特征
数值模拟
时域有限差分方法
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Keywords
mesh generation
non-uniform rectangular mesh
geometric feature
numerical simulation
finitedifference time domain method
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分类号
O441
[理学—电磁学]
O241.82
[理学—计算数学]
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题名非均匀矩形网格的局部网格细化LBM算法研究
被引量：3
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作者
安博
孟欣雨
杨双骏
桑为民
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机构
西北工业大学航空学院
中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室
翼型、叶栅空气动力学重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期2288-2296,共9页
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基金
翼型、叶栅空气动力学重点实验室基金(614220121030101)
中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室开放课题基金(IADL20210302)资助项目.
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文摘
传统的格子玻尔兹曼方法(LBM),特别是基于均匀正方形网格的经典单松弛计算模型(SLBM),其算法鲁棒性和数值稳定性较差,限制了LBM的发展和应用.而网格细化策略可以有效缓解这一窘境,但是传统LBM中网格细化必然会导致计算效率骤降,计算设备要求攀高.为了解决这一问题,文章基于非均匀矩形网格结构,结合插值LBM算法的思路,在保证物面处和流动变化剧烈区域的局部网格细化以及计算精度的前提下,提出了25点拉格朗日插值LBM算法.以经典顶盖驱动方腔内流为算例,开展了包括不同网格分辨率和插值格式的对比分析研究.验证算例既包括了定常流动的数值模拟,也涉及了非定常周期性流动的求解.计算结果表明,相较于其他插值格式,拉格朗日插值格式表现优异;文章局部网格细化工作可以确保物面处及流动变化剧烈区域流动细节的捕捉;数值模拟算法可以为数值仿真提供可信的计算结果;同时大幅降低了总网格数量.因此很大程度上提升了计算效率;数值模拟方法鲁棒性较好,适用于包括定常和非定常流动的数值模拟.
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关键词
非均匀矩形网格
格子玻尔兹曼方法
25点拉格朗日插值
计算效率和精度
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Keywords
non-uniform rectangular grid
lattice Boltzmann method
25-bit Lagrangian interpolation
computational efficiency and accuracy
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分类号
O3
[理学—力学]
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