混合动网格方法研究

《混合动网格方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第42卷第2期2012年3月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．2Mar．2012混合动网格方法研究吕晨光1，陈龙2，田书玲2(1．西安飞机工业(集团)有限责任公司技术中心，陕西西安710089；2．南京航空航天大学空气动力学系，江苏南京210016)摘要：基于Delaunay图映射的动网格方法是一种快速、鲁棒的新型方法，其具有无需迭代、效率高、适用于任意拓扑结构的网格等特点。在分析影响Delaunay图映射方法变形能力主要因素的基础上，对Delaunay图映射方法进行了改进，通过在Delaunay图中增

2、加辅助点，并结合弹簧原理动网格方法，消除了Delaunay图在大变形时出现交叉的问题。通过三维翼身组合体大变形算例验证了发展的混合动网格方法的可靠性和处理气弹问题时的计算效率。关键词：动态网格；弹簧原理；Delaunay图映射：气动弹性。中图分类号：V21l文献标识码：A文章编号：1671．654X(2012)02．0081．03InvestigationofaHybridDynamicGridMethodLVChen-guan91，CHENlon92，TIANShu—lin92(1．ResearchandDevelopmentCenter，Xi’anAir

3、craftIndustry(Group)Companyl_td．，AVIC，Xi’an710089，China；2．CollegeofAerodynamics，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：DynamicgridbasedonDelaunaymapisafastandrobustgriddeformationalgorithmwhichisnon—iterative，efficient，topologicalflexible．Basedon

4、theanalysisoftheprimaryfactoreffecttheDelaunaymap’sdeformcapability，animprovedtheDelaunaymapmethodispresent．Byaddingassistantpointsandusingspringmethod，theintersectionofDelaunaymapelementcanbeavoided．Onecaseisusedtovali—datethehybriddynamicgridmethod．Alltheresultsshowthatthehybridm

5、ethodsproposedinthisarticlealerobustandefficientinsimulatingaeroelasticproblems．Keywords：dynamicgrid；springmethod；delaunaymap；aeroelastic引言动边界非定常流动问题在自然界和航空航天领域普遍存在，采用计算流体力学方法对此类问题模拟时，动网格方法是关键技术之一。对于非结构网格，使用最广泛的动网格方法就是弹簧原理方法¨。2J，实际应用中很多情况下配合网格重新生成技术，对出现负体积的局部网格进行重新生成。此方法实质是求解一个静平衡方

6、程，故需要迭代操作，计算耗时。uu等口。提出了一种基于Delaunay图映射的动网格方法。无需迭代，效率高，适应于任意拓扑结构的网格，所以该方法正在逐渐被越来越多地应用到非定常流场的数值计算中‘4—8

7、。Delaunay图映射的变形能力取决于在一定变形情况下Delaunay图是否交叉。对于较大的变形或较复杂的多体相对运动，Delaunay图的交叉更加突出。文献[3]提出了解决Delaunay图交叉的方法，即若在一定变形下Delaunay图出现交叉时，则将此次变形分为两次较小变形，分别重新生成Delaunay图和重新定位网格点及确定比例关系。这样就可以通过多次

8、生成Delaunay图来解决大变形的问题。基于这种方法，本文通过在Delaunay图引入辅助点，并结合弹簧原理移动Delaunay图来消除Delaunay图的交叉问题。1基于Delaunay图映射的动网格方法首先对于Delaunay图映射方法进行简单的说明，具体原理和过程参见文献[3]。Delaunay图映射方法主要包含四步：1)以初始网格的适当边界点为基础生成Delaunay图；2)在Delaunay图中定位初始网格点，计算体积比例系数，既确定映射关系；3)根据网格物面边界点的移动对Delaunay图进行移动和变形操作；收稿日期：2011一lO一29修订日

9、期：2012—02—15作者简介：吕晨光(1981一