[發(fā)明專利]提高穩(wěn)定顯式擴(kuò)散的性能和準(zhǔn)確性

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• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110837685A
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·克里希納穆爾蒂;L·達(dá)萊西奧;張繞陽;陳滬東
• 申請（專利權(quán)）人: 達(dá)索系統(tǒng)西姆利亞公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 周衡威

本發(fā)明涉及提高穩(wěn)定顯式擴(kuò)散的性能和準(zhǔn)確性。方法、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和系統(tǒng)可用于模擬物理過程。一種方法包括確定要施加于第一元素的輸入通量。該方法包括確定施加通量，該施加通量是可以施加到第一元素而不會引起數(shù)值不穩(wěn)定性的通量的量。該方法包括確定余額通量，余額通量是輸入通量與施加通量之間的差。該方法還包括將平衡通量提供給第二元素。

背景技術(shù)

已經(jīng)通過在表示宏觀物理量(例如，密度、溫度、流動速度)的變量的許多離散空間位置中的每一個(gè)處執(zhí)行高精度浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算而生成Navier-Stokes微分方程的離散化解來模擬高雷諾數(shù)(Reynolds number)流。另一種方法用通常稱為晶格氣體(或細(xì)胞)自動機(jī)的方法取代微分方程，其中通過求解Navier-Stokes方程而提供的宏觀水平模擬被微觀水平模型取代，該微觀水平模型對在晶格上的站點(diǎn)之間移動的粒子執(zhí)行操作。

發(fā)明內(nèi)容

通常，本說明書中描述的主題的一個(gè)創(chuàng)新方面可以體現(xiàn)在包括確定要施加于第一元素的輸入通量的動作的方法中。該方法包括確定施加通量的動作，施加通量是可以被施加到第一元素而不會導(dǎo)致數(shù)值不穩(wěn)定性的通量的量。該方法包括確定余額通量的動作，余額通量是輸入通量與施加通量之間的差。該方法還包括將余額通量提供給第二元素的動作。

該方面的其他實(shí)施例包括對應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、裝置和記錄在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)存儲設(shè)備上的計(jì)算機(jī)程序，每一者被配置為執(zhí)行方法的動作。一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)可以被配置為通過在系統(tǒng)上安裝軟件、固件、硬件或它們的組合來執(zhí)行特定操作或動作，這些軟件、固件、硬件或它們的組合在操作中導(dǎo)致或使得系統(tǒng)執(zhí)行這些動作。一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序可以被配置為通過包括當(dāng)由數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行時(shí)使裝置執(zhí)行這些動作的指令來執(zhí)行特定操作或動作。

前述和其他實(shí)施例可以各自可選地包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)、單獨(dú)或組合。可以基于標(biāo)量梯度的方向來確定第二元素。一種方法可以包括將余額通量的至少一部分提供給第三元素的動作。確定要施加到第一元素的輸入通量可以包括識別施加到第一元素的每個(gè)面的熱通量。確定施加通量可以包括確定將對應(yīng)的熱通量施加到至少一個(gè)面將導(dǎo)致數(shù)值不穩(wěn)定性。物理過程可以是以下各項(xiàng)之一：功率生成裝備(如發(fā)動機(jī))中的熱流；渦輪機(jī)械中的熱流；電磁機(jī)械中的熱流；電子裝備的廢熱管理；傳感器和致動器的熱管理和保護(hù)；熱驅(qū)動應(yīng)力和疲勞；熱驅(qū)動機(jī)械沖擊；固體中熱驅(qū)動的化學(xué)變化；熱驅(qū)動退磁；導(dǎo)體中的組合的電熱產(chǎn)生和熱流；半導(dǎo)體中的熱產(chǎn)生和傳導(dǎo)；熱電設(shè)備中的熱流和電流；熱驅(qū)動尺寸變化；散熱片；熱交換器中的固體傳導(dǎo)；單相和相變材料中的熱能儲存；諸如PCB、輪胎和鋼筋混凝土的復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的詳細(xì)熱流；用于汽車上的發(fā)動機(jī)缸體、傳感器、反應(yīng)器、方向盤、汽車座椅和電池的電加熱器；用于汽車擋風(fēng)玻璃和視鏡除冰和除霜的電加熱器；在制造和操作中通過車輛結(jié)構(gòu)的熱量傳導(dǎo)。

在附圖和以下描述中闡述了本說明書中描述的主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。根據(jù)說明書、附圖和權(quán)利要求，本主題的其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。

附圖說明

圖1和2示出了兩個(gè)LBM模型的速度分量。

圖3是物理過程模擬系統(tǒng)遵循的過程的流程圖。

圖4是微觀塊的透視圖。

圖5A和5B是圖3的系統(tǒng)使用的晶格結(jié)構(gòu)的圖示。

圖6和7示出了可變分辨率技術(shù)。

圖8示出了將元素的熱通量分成施加通量和余額通量的示例。

圖9示出了跨多個(gè)元素相繼發(fā)送余額通量的示例。

圖10示出了在施加熱通量期間的元素1000。

各附圖中相同的附圖標(biāo)記和名稱表示相同的元素。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及物理過程(例如流體流動)的計(jì)算機(jī)模擬。