[發明專利]一種嵌套網格的建立方法及裝置

有效

• 申請號: 201710207741.0
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106971043B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 孫明哲
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術研究中心;中國商用飛機有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬;林波

1.一種嵌套網格的建立方法，用于為包括至少兩個部件的構型建立流場計算網格，其特征在于，每個部件的嵌套網格建立過程包括：

參數化當前部件的幾何外形，并生成所述當前部件的表面結構化網格；

根據所述當前部件表面結構化網格生成所述當前部件的三維結構化網格；

針對所述當前部件三維結構化網格中的每個網格點，判斷所述網格點是否進入相鄰部件的幾何內部；

若是，則將該網格點確定為幾何內點，否則確定為正常網格點；

將與每個幾何內點相鄰的正常網格點確定為網格交叉點；

確定所述網格交叉點在所述相鄰部件三維結構化網格中的歸屬網格位置；

根據所述網格交叉點的歸屬網格位置，確定所述網格交叉點與所述相鄰部件的三維結構化網格之間的流場傳遞關系。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述網格為六面體網格，所述網格點為六面體網格的頂點。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，判斷所述網格點是否進入相鄰部件的幾何內部包括：

判斷所述網格點是否在相鄰部件三維結構化網格三個坐標方向極小值和極大值標定的長方體范圍內；

若在所述長方體范圍內，則根據所述網格點的x坐標，定位對應的相鄰部件y-z截面；

計算所述網格點與所述相鄰部件y-z截面的原點的連接線與z軸的夾角；

沿著所述夾角的方向并根據所述相鄰部件表面結構化網格插值出半徑；

如果所述網格點與所述相鄰部件y-z截面原點的連接線長度小于所述半徑的長度，則將所述網格點確定為進入相鄰部件的幾何內部。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述當前部件為機翼，所述相鄰部件為機身。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，判斷所述網格點是否進入相鄰部件的幾何內部包括：

判斷所述網格點是否在相鄰部件三維結構化網格三個坐標方向極小值和極大值標定的長方體范圍內；

若在所述長方體范圍內，則確定所述網格點在所述相鄰部件幾何上表面的第一投影點；

確定所述第一投影點到所述網格點的第一向量和所述第一投影點的表面外法線的第二向量；

若所述第一向量和所述第二向量的向量積為負值，則確定所述網格點在所述相鄰部件幾何下表面的第二投影點；

確定所述第二投影點到所述網格點的第三向量和所述第二投影點的表面外法線的第四向量；

若所述第三向量和所述第四向量的向量積為負值，則將所述網格點確定為進入相鄰部件的幾何內部。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述當前部件為機身，所述相鄰部件為機翼。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述網格交叉點還包括 與相鄰部件的三維結構化網格發生交叉的所述當前部件的遠場邊界點。

8.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，確定所述網格交叉點在所述相鄰部件的三維結構化網格中的歸屬網格位置，具體為：

確定所述相鄰部件的三維結構化網格中包含所述網格交叉點的六面體；

將所述六面體中點作為所述網格交叉點的初始猜想位置；

若所述網格交叉點的初始猜想位置與所述網格交叉點的間距大于閾值，則采用八分法將所述六面體均分為六面體子結構；

定位所述網格交叉點所在的六面體子結構。

9.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據所述網格交叉點的歸屬網格位置，確定所述網格交叉點與所述相鄰部件的三維結構化網格之間的流場傳遞關系，具體為：

根據所述網格交叉點的歸屬網格位置及歸屬網格的頂點類型，確定所述網格交叉點與所述相鄰部件的三維結構化網格之間的流場傳遞關系。

10.一種嵌套網格的建立裝置，用于為包括至少兩個部件的構型建立流場計算網格，其特征在于，包括：

表面結構化網格生成模塊，用于參數化當前部件的幾何外形，并生成所述當前部件的表面結構化網格；

三維結構化網格生成模塊，用于根據所述當前部件表面結構化網格生成所述當前部件的三維結構化網格；

幾何內點和正常網格點判斷模塊，用于針對所述當前部件三維結構化網格中每個網格點，判斷所述網格點是否進入相鄰部件的幾何內部，若所述網格點進入相鄰部件的幾何內部，則將該網格點確定為幾何內點，否則確定為正常網格點；

網格交叉點判斷模塊，用于將與每個幾何內點相鄰的正常網格點確定為網格交叉點，與相鄰部件的三維結構化網格發生交叉的當前部件遠場邊界點確定為網格交叉點；

網格交叉點歸屬網格位置確定模塊，用于確定所述網格交叉點在所述相鄰部件三維結構化網格中的歸屬網格位置；

流場傳遞關系確定模塊，用于根據所述網格交叉點的歸屬網格位置，確定所述網格交叉點與所述相鄰部件的三維結構化網格之間的流場傳遞關系。