[發明專利]基于重整化的熱仿真數值計算方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 202110031104.9
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112784455A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 孫景寶;朱運征;謝安桓;張丹
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 應孔月

1.一種基于重整化的熱仿真數值計算方法，其特征在于，包括：

網格劃分步驟，用于對目標物體進行網格劃分，得到單元格集合體，其中每個單元格只有一種材料屬性，該集合體表征目標物體，網格劃分后的目標物體視為元胞結構的集合體；

重整化步驟，用于將目標物體作為第0級結構，從第0級開始，逐級重整化，獲得一系列的層級結構，當獲得第N級結構后，重整化結束，其中N為正整數；

第一仿真溫度場計算步驟，用于對第N級結構，設置和目標物體相同的溫度邊界條件，在該邊界條件下，計算第N級結構的仿真溫度場；

映射溫度場計算步驟，用于從第N級開始，基于第n級的仿真溫度場，其中0n≤N，采用映方式獲得第n-1級的映射物理場；

第二仿真溫度場計算步驟，用于設置第n-1級溫度場初始值為所述的映射溫度場，設置和目標物體相同的仿真邊界條件，計算第n-1級的仿真溫度場；

迭代步驟，用于重復映射溫度場計算步驟和第二仿真溫度場計算步驟，直至獲得目標物體的仿真溫度場；

計算步驟，用于基于所述仿真溫度場，計算目標物體的導熱性能。

2.根據權利要求1所述的基于重整化的熱仿真數值計算方法，其特征在于，所述映射溫度場計算步驟，具體包括：

步驟4.1、選取第n級結構的一單元格為目標單元格，將目標單元格在預定方向上相鄰的兩個單元格的溫度值分別作為高溫度值邊界m_l、低溫度值邊界m_r；

步驟4.2、第n級結果的目標單元格對應第n-1級的一個元胞結構，從元胞仿真函數表中選取該元胞結構對應的元胞仿真函數η；

步驟4.3、元胞仿真函數η結合高溫度值邊界m_l、低溫度值邊界m_r，計算出目標單元格對應元胞結構的溫度分布；

步驟4.4、遍歷第n級結構每一個單元格，重復步驟4.1-步驟4.3，計算出第n-1級結構每個單元格的溫度，這些單元格的物理值共同組成映射溫度場。

3.根據權利要求2所述的基于重整化的熱仿真數值計算方法，其特征在于，元胞仿真函數表的獲取通過以下步驟實現：

步驟5.1、選取任意元胞結構，設該元胞結構的左邊界為高溫度邊界，值為m_l，右邊界為低溫度邊界，值為m_r，其余邊界為絕緣邊界，在該邊界條件下，對選取的元胞結構進行數值仿真，計算該元胞結構的溫度場M，其中元胞結構的溫度場M是由元胞結構的單元格溫度值組成，每個單元格溫度記為m_i,j，其中i、j是單元格在元胞中的位置；

步驟5.2、基于實際傳熱過程，每個單元格溫度應處于m_l和m_r之間，以高、低溫度邊界的溫差為標準尺度，m和m_r之間差值與標準尺度的比值為單元格系數；

步驟5.3、計算元胞結構每個單元格對應的單元格系數，所有的單元格系數組合為元胞仿真函數，形式為η＝f(d)，其中d為單元格處于元胞結構的位置，可以是二維也可以是三維；

步驟5.4、對所有的元胞結構都采用上述步驟5.1-步驟5.3，元胞仿真函數表。

4.一種基于重整化的熱仿真數值計算裝置，其特征在于，包括：

網格劃分模塊，用于對目標物體進行網格劃分，得到單元格集合體，其中每個單元格只有一種材料屬性，該集合體表征目標物體，網格劃分后的目標物體視為元胞結構的集合體；

重整化模塊，用于將目標物體作為第0級結構，從第0級開始，逐級重整化，獲得一系列的層級結構，當獲得第N級結構后，重整化結束，其中N為正整數；

第一仿真物理場計算模塊，用于對第N級結構，設置和目標物體相同的仿真邊界條件，在該邊界條件下，計算第N級結構的仿真物理場；

映射物理場計算模塊，用于從第N級開始，基于第n級的仿真物理場，其中0n≤N，采用映方式獲得第n-1級的映射物理場；

第二仿真物理場計算模塊，用于設置第n-1級物理場初始值為所述的映射物理場，設置和目標物體相同的仿真邊界條件，計算第n-1級的仿真物理場；

迭代模塊，用于重復映射物理場計算模塊和第二仿真物理場計算模塊，直至獲得目標物體的仿真物理場；

計算模塊，用于基于所述仿真溫度場，計算目標物體的導熱性能。