免费论文：新式臃肿网格本领接洽及其在搀杂多体气动题目中的运用

在宇航航天范围，多体气动题目从来是接洽的热门和难点，多个物体（或元件）之间的非定常、非线性干预，重要感化遨游器的气动个性和模样宁静，并且依附保守的接洽本领，即遨游考查微风洞考查，很难发展所有接洽、获得透彻数据。近三十年来，因为硬件本领和表面程度的赶快兴盛，CFD渐渐变成气氛能源学接洽这类题目的基础本领，在处置本质工程题目上表现了宏大效率。然而，CFD还没有到达大肆计划都能胜利的程度，少许要害本领还规范着CFD对这类题目的更深刻接洽和运用，更加是鲁棒性高、机动化水平高、不妨实行边境大肆疏通的搀杂网格本领。构造臃肿网格自提出此后，就被觉得更加符合求解有多体对立疏通的气动题目，也是暂时接洽这类题目最有工程价格的网格本领。然而跟着接洽东西的搀杂水平和网格范围的日益延长，保守的构造臃肿网格本领在鲁棒性、保存和计划功效、精度、实用性、机动化水平等上面仍有进一步提高的急迫需要。所以，正文在宇航航天型号研制需要的激动下，以能处置搀杂、巨型工程题目为目的，发展结束构臃肿网格本领的普通表面接洽，在挖洞、寻点和洞面优化等要害本领上深刻领会道理和深沉领会实质，克复和矫正古人本领的不及，提出了少许冲破性的新观念和新本领，明显普及了本领的鲁棒性、功效和精度。正文在表面接洽上的重要处事囊括：1) 挖洞本领上，对广义封锁举行扩充，提出了最小洞映照模子，以减少洞映照范畴，缩小保存开支；提出了”Inverse Mark”本领，灵验普及了笛卡尔网格单位属性标识的鲁棒性和功效；提出了复合式挖洞本领，实足克复了搀杂形状对洞映照好像水平诉求高的缺点，完全处置了保守洞映照本领的保存和鲁棒性题目；将寻点本领用来薄物体处置上，处置了保守本领没辙对薄物体挖洞的题目。2) 寻点本领上，提出了一种径直在格心网格下操纵，鉴于虚网格边境的ADT探求本领，克复了格心网格没辙径直构造ADT树的艰巨；对探求截止列表遍历即赢得有理奉献单位，故实足唾弃了真实性差的Stencil Walk本领；虚网格观念的引入，简化了虚网格的建立进程，普及了边境邻近寻点的精确性，还扩充了可处置边境的典型；兴盛了灵验探求和格心化保存，进一步优化了本领的保存和计划功效。3) 洞面优化本领上，提出了两类洞内点的观念，处置了裂缝臃肿题目；提出了双阵面促成的思维，灵验制止了优化进程中爆发孤点；兴盛了矫正的割补法，普及了对搀杂、品德较差网格的处置本领；提出了一种新式的搀和插值形式，能灵验平稳外插和降阶插值的倒霉感化；提出了网格论理容差和阵面牵引的观念，精巧冲破了保守割补法诉求普遍性分割促成的控制，灵验缓和了物面臃肿的寻点艰巨；沿用OpenMP本领举行了并行化处置，普及了代码实行速率。正文在融洽上述表面功效的普通上，体例了通用的构造臃肿网格步调MI-Grid，同声也动作CFD软硬件体例MI-CFD的内置臃肿网格处置模块，与该体例的非定常计划模块、6DOF疏通模块等实行了无缝贯串，产生了一个完备的臃肿网格CFD软硬件体例，是暂时海内适用性最强的构造臃肿网格软硬件体例。在运用上面，深刻接洽了两个典范的多体气动题目，同声也观察了正文本领在处置本质工程题目上的实用性，辨别是：1) 惯例构造策略导弹形状，是一种多元件构型的气动题目，沿用臃肿网格本领能极为简单的实行全动舵面包车型的士大肆偏转，也是臃肿网格本领在惯例气动本能猜测上运用最胜利的范围之一。正文接洽了工程上比拟关心的小不对称气动构造，提出了一种大略适用的线性矫正模子；接洽了工程上普遍运用的三通道线性迭加模子，发展了少许定性领会和定量评介，并赢得了有工程价格的论断。2) 子母弹抛撒气动题目，是典范的有对立疏通的多体气动题目，也是臃肿网格本领最有价格的运用范围之一。正文以抛撒计划的气动安排为干线，夸大对抛撒流场机理看法、枪弹气动本能领会，由简入繁、循规蹈矩的计划和评价出舱前提、单枪弹/多枪弹气动干预、非定常效力等对枪弹辨别疏通的感化，并赢得了有工程价格的论断。洪量的尝试算例和工程范例表白，正文兴盛的新式臃肿网格本领实行了要害本领上的冲破，所有提高了算法本能，产生的软硬件体例具备高鲁棒性、高功效、透彻、精巧的特性，能处置宇航航天范围的本质困难，为多体气动题目接洽供给了灵验本领。

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