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《復(fù)雜外形數(shù)值網(wǎng)格生成技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/321823992NUMERICALGRIDGENERATIONTECHNOLOGYFORCOMPLICATEDSHAPESArticleinDandaoXuebao/JournalofBallistics·December2000CITATIONSREADS0133authors,including:JunLiuDalianUniversityo
2、fTechnology110PUBLICATIONS152CITATIONSSEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:Embeddeddiscontinuity-fittingmethodonunstructureddynamicgridViewprojectapplicationofCFDViewprojectAllcontentfollowingthispagewasuploadedbyJunLiuon15December2
3、017.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile.第12卷第4期彈道學(xué)報(bào)Vol.12No.42000年12月JournalofBallisticsDec.2000復(fù)雜外形數(shù)值網(wǎng)格生成技術(shù)①①②劉偉劉君李沁(①國防科技大學(xué)航天與材料工程學(xué)院,長沙410073②中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心,綿陽621000)摘要采用求解拋物化的橢圓型方程和物面網(wǎng)格自適應(yīng)方法生成三維復(fù)雜外形網(wǎng)格,保留了橢圓型方程解析性好的特點(diǎn),同時(shí)又可以推進(jìn)求解,不須迭代.所生成的網(wǎng)格貼體性、光滑性、均勻性、物面及空間正交性等
4、方面可以滿足復(fù)雜流動(dòng)計(jì)算.關(guān)鍵詞數(shù)值網(wǎng)格生成,數(shù)值計(jì)算,橢圓型方程,N-S方程在數(shù)值計(jì)算研究中,網(wǎng)格生成技術(shù)往往是重要而又繁瑣、困難的部分.有資料表明,復(fù)雜[1]外形流動(dòng)計(jì)算中,網(wǎng)格生成占總工作量的比例競高達(dá)60%.網(wǎng)格生成技術(shù)主要分結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成兩種方法,目前以結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)占主流.在結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)中,對于復(fù)雜帶翼外形,要生成正交性、均勻性、光滑性、貼體性均令人滿意的網(wǎng)格,通常采用數(shù)值網(wǎng)格生成技術(shù)處理.數(shù)值網(wǎng)格生成方法一般有三種:①求解橢圓型方程,包括求解Laplace方程和Poisson方程.橢圓型網(wǎng)格在解析、正交、光滑等方面質(zhì)量較好
5、,但為解決貼體性問題,前者要進(jìn)行代數(shù)修正,后者對控制函數(shù)(源項(xiàng))要求較高.此外,迭代耗時(shí)亦是其不足之處;②求解雙曲型方程.該方法最大特點(diǎn)是不須迭代,同時(shí)生成的網(wǎng)格質(zhì)量較好,但由于推進(jìn)求解,外邊界網(wǎng)格不能事先確定.此外雙曲型方程生成的網(wǎng)格有產(chǎn)生“網(wǎng)格激波”的缺點(diǎn);③求解拋物化橢圓型方程.該方法結(jié)合了①②的優(yōu)點(diǎn),在保留了橢圓型方程解析性好的特點(diǎn)下,同時(shí)又可以推進(jìn)求解,不須迭代.本文通過求解拋物化處理的橢圓型方程,研究了帶翼外形的三維網(wǎng)格生成技術(shù),所生成的網(wǎng)格質(zhì)量令人滿意,可以滿足無粘或有粘方程的數(shù)值求解.此外,對物面點(diǎn)分布的自適應(yīng)方法也做了研究.[
6、2]1求解拋物化處理的橢圓型方程的網(wǎng)格生成方法以二維問題為例,(a,Z)為計(jì)算平面坐標(biāo),(x,y)為物理平面坐標(biāo),所求解的Laplace方程為22aa2+2=0xy(1)22ZZ2+2=0xy一般已知計(jì)算平面網(wǎng)格點(diǎn),要求物理平面的對應(yīng)點(diǎn)分布.通過逆變換可將上式寫成收稿日期:2000-09-1542彈道學(xué)報(bào)第12卷afaa+bfaZ+cfZZ=0(2)2222式中,f=x或y,a=xZ+yZ,b=-2(xaxZ+yayZ),c=xa+xZ,當(dāng)Δa=ΔZ=1時(shí),方程(2)中faa、faZ、fZZ、fa、fZ可離散寫成:faa=fm+1,n-2fm,
7、n+fm-1,n,fZZ=fm,n+1-2fm,n+fm,n-1,faZ=(fm-1,n-1-fm-1,n+1-fm+1,n-1+fm+1,n+1)/4,fa=(fm+1,n-fm-1,n)/2,fZ=(fm,n+1-fm,、-1)/2.在所有邊界網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)給定后,對(2)式迭代求解即為橢圓型網(wǎng)格生成技術(shù).而所謂拋物化處理過程,即在推進(jìn)求解n層(物面為第1層,從第2層開始)網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),采用代數(shù)方法預(yù)估所需的n,n+1層網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)初值(具體過程可參見文獻(xiàn)[2]).差分離散后的方程(2)可寫成afm-1,n-2(a+c)fm,n+afm+1,n=
8、d1+d2(3)式中,d1=[cfm,n-1+b(fm-1,n-1-fm+1,n-1)/4],d2=-[cfm,n+1+b(fm+1,n+1-fm-1
