本發(fā)明實(shí)施例涉及氣動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)，尤其涉及一種利用嵌套網(wǎng)格的方法及裝置。

背景技術(shù)：

對(duì)于飛機(jī)總體氣動(dòng)設(shè)計(jì)而言，一個(gè)基本要素就是對(duì)飛機(jī)各種不同構(gòu)型方案進(jìn)行快速準(zhǔn)確的流場(chǎng)特性分析。隨著計(jì)算流體力學(xué)(computationalfluiddynamics，cfd)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多商用成熟軟件都已經(jīng)廣泛應(yīng)用于飛機(jī)設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐中，但大多數(shù)軟件在流場(chǎng)分析之前，都需要讀入由第三方網(wǎng)格生成軟件建立的計(jì)算網(wǎng)格，而建立一套高質(zhì)量網(wǎng)格往往需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。

目前有一類嵌套結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)是根據(jù)各個(gè)模型幾何特點(diǎn)生成相應(yīng)的貼體正交網(wǎng)格。其中，主部件網(wǎng)格作為背景流場(chǎng)網(wǎng)格，該網(wǎng)格范圍足夠大，可以將各子部件網(wǎng)格全部包含，各子部件流場(chǎng)只與背景流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。其優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)格質(zhì)量好，非常有利于流場(chǎng)求解。

上述嵌套結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)的缺點(diǎn)是：甄別不同部件的網(wǎng)格之間嵌套關(guān)系的方法復(fù)雜，不易獲取部件之間的流場(chǎng)傳遞數(shù)據(jù)，不適用于沒有明確主部件的組合體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種嵌套網(wǎng)格的方法及裝置，可以簡(jiǎn)便地甄別不同部件的網(wǎng)格之間嵌套關(guān)系，準(zhǔn)確地獲取部件之間的流場(chǎng)傳遞數(shù)據(jù)，適用于由任意機(jī)身機(jī)翼部件組合而成的飛機(jī)構(gòu)型。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種嵌套網(wǎng)格的建立方法，用于包括至少兩個(gè)部件的構(gòu)型的嵌套網(wǎng)格分析，包括：

參數(shù)化當(dāng)前部件的幾何外形，并生成所述當(dāng)前部件的表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；

根據(jù)所述當(dāng)前部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成所述當(dāng)前部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；

針對(duì)所述當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，判斷所述網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，若是，則將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為幾何內(nèi)點(diǎn)，否則確定為正常網(wǎng)格點(diǎn)；

將與每個(gè)幾何內(nèi)點(diǎn)相鄰的正常網(wǎng)格點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)；

確定所述網(wǎng)格交叉點(diǎn)在所述相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置；

根據(jù)所述網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，確定所述網(wǎng)格交叉點(diǎn)與所述相鄰部件網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種嵌套網(wǎng)格的建立裝置，用于為包括至少兩個(gè)部件的構(gòu)型建立流場(chǎng)計(jì)算網(wǎng)格，包括：

表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成模塊，用于參數(shù)化當(dāng)前部件的幾何外形，并生成所述當(dāng)前部件的表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；

三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成所述當(dāng)前部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；

幾何內(nèi)點(diǎn)和正常網(wǎng)格點(diǎn)判斷模塊，用于針對(duì)所述當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，判斷所述網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，若所述網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，則將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為幾何內(nèi)點(diǎn)，否則確定為正常網(wǎng)格點(diǎn)；

網(wǎng)格交叉點(diǎn)判斷模塊，用于將與每個(gè)幾何內(nèi)點(diǎn)相鄰的正常網(wǎng)格點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)，與相鄰部件網(wǎng)格發(fā)生交叉的當(dāng)前部件遠(yuǎn)場(chǎng)邊界點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)；

網(wǎng)格交叉點(diǎn)歸屬網(wǎng)格位置確定模塊，用于確定所述網(wǎng)格交叉點(diǎn)在所述相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置；

流場(chǎng)傳遞關(guān)系確定模塊，用于根據(jù)所述網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，確定所述網(wǎng)格交叉點(diǎn)與所述相鄰部件網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

本發(fā)明實(shí)施例通過判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，快速簡(jiǎn)便地甄別不同部件的網(wǎng)格之間嵌套關(guān)系，根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，準(zhǔn)確有效地確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系，通過兩個(gè)相鄰的部件為一組分析部件網(wǎng)格之間的嵌套關(guān)系，可分析由任意機(jī)身機(jī)翼部件組合而成的飛機(jī)構(gòu)型流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立方法流程圖；

圖2a是本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中三維機(jī)身前段結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成的橢球體坐標(biāo)系；

圖2b是本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中三維機(jī)身后段結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成的圓柱體坐標(biāo)系；

圖3a是本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中機(jī)翼結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成的保角變換法物理域；

圖3b是本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中機(jī)翼結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成的保角變換法參考域；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立方法流程圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中進(jìn)入機(jī)身部件幾何內(nèi)點(diǎn)甄別方法示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立方法流程圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例三提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中進(jìn)入機(jī)翼部件幾何內(nèi)點(diǎn)甄別方法示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立方法流程圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例四提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中網(wǎng)格交叉點(diǎn)定位示意圖；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例五提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立方法流程圖；

圖11是本發(fā)明實(shí)施例五提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中網(wǎng)格交叉點(diǎn)流場(chǎng)數(shù)據(jù)傳遞示意圖；

圖12是本發(fā)明實(shí)施例六提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立裝置流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

為了便于理解技術(shù)方案，首先將嵌套網(wǎng)格技術(shù)相關(guān)術(shù)語進(jìn)行介紹：結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格：排列有序且相鄰節(jié)點(diǎn)位置關(guān)系明確的網(wǎng)格，例如六面體網(wǎng)格；幾何內(nèi)點(diǎn)：空間中進(jìn)入了模型幾何內(nèi)部的網(wǎng)格點(diǎn)；網(wǎng)格交叉點(diǎn)：用于不同模型網(wǎng)格間流場(chǎng)數(shù)據(jù)傳遞的點(diǎn)，例如空間中與幾何內(nèi)點(diǎn)相鄰的正常網(wǎng)格點(diǎn)及與相鄰部件網(wǎng)格發(fā)生交叉的當(dāng)前部件遠(yuǎn)場(chǎng)邊界點(diǎn)。

實(shí)施例一

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立方法流程圖，圖2a是本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中三維機(jī)身前段結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成的橢球體坐標(biāo)系，圖2b是本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中三維機(jī)身后段結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成的圓柱體坐標(biāo)系，圖3a是本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中機(jī)翼結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成的保角變換法物理域，圖3b是本發(fā)明實(shí)施例一提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中機(jī)翼結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成的保角變換法參考域。

本實(shí)施例可適用于為包括至少兩個(gè)部件的飛機(jī)構(gòu)型建立流場(chǎng)計(jì)算網(wǎng)格，尤其適用于航空設(shè)計(jì)領(lǐng)域的氣動(dòng)設(shè)計(jì)。該方法可以由嵌套網(wǎng)格的建立裝置來執(zhí)行，該裝置可以由軟件和/或硬件方式實(shí)現(xiàn)，該裝置可以集成在任何提供仿真的設(shè)備中，例如典型的是各種計(jì)算機(jī)設(shè)備，如臺(tái)式機(jī)或大型計(jì)算機(jī)等。該方法包括：

s101、參數(shù)化當(dāng)前部件的幾何外形，并生成當(dāng)前部件的表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

將當(dāng)前部件的幾何外形用參數(shù)表示，例如對(duì)翼身組合體構(gòu)型來說，若以飛機(jī)機(jī)身作為當(dāng)前部件進(jìn)行分析，則將飛機(jī)機(jī)身幾何由一系列從機(jī)頭到機(jī)尾方向的截面數(shù)據(jù)點(diǎn)描述，若以飛機(jī)機(jī)翼作為當(dāng)前部件進(jìn)行分析，則將機(jī)翼幾何由沿翼展方向上的翼型截面數(shù)據(jù)點(diǎn)描述。可以采用基于泰勒級(jí)數(shù)展開的三階樣條方法擬合當(dāng)前部件的表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

s102、根據(jù)當(dāng)前部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成當(dāng)前部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

本實(shí)施例以翼身組合體構(gòu)型為例，提供貼體且正交的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格自動(dòng)生成方式，目前常用的3種貼體正交三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成方法是代數(shù)網(wǎng)格生成法、橢圓型方程網(wǎng)格生成法以及保角變換網(wǎng)格生成法。

如圖2a及圖2b所示，以機(jī)身作為當(dāng)前部件時(shí)，首先需要將已經(jīng)得到的機(jī)身的表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格轉(zhuǎn)換到一種混合橢球體和圓柱體坐標(biāo)正交網(wǎng)格生成系統(tǒng)，這兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)由x軸線方向上的分界線區(qū)分。圖中p1及p2為常數(shù)，r為變量，r取1時(shí)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，通過逐漸增大r外推生長(zhǎng)出三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，圖2a中的θ及為橢球面參數(shù)方程的參數(shù)，圖2b中的為圓柱面參數(shù)方程的參數(shù)。之所以引入橢球體坐標(biāo)系是因?yàn)槠溆欣谀M機(jī)頭部分相對(duì)復(fù)雜的幾何形態(tài)，從而保證生成的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格具有很好的正交和貼體特征。

如圖3a及圖3b所示，以機(jī)翼作為當(dāng)前部件時(shí)，機(jī)翼三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格則是由一系列沿展向的二維翼型結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格組合而成。這里二維翼型結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格可以采用c-h拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并通過雙曲函數(shù)保角變換方法將二維翼型表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格從真實(shí)的物理域xy坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到參考域uv坐標(biāo)，圖3a物理域上的a、b、c、d、e、f、g及o網(wǎng)格點(diǎn)與圖3b參考域上的a、b、c、d、e、f、g及o網(wǎng)格點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，保角變換可以把不規(guī)則邊界的物理域變換成規(guī)則邊界的參考域，再在參考域中插值生成全流場(chǎng)網(wǎng)格再變換回物理域，例如，在圖3b的參考域中，由c點(diǎn)及d點(diǎn)插值出pi,f點(diǎn)，由o點(diǎn)及g點(diǎn)插值出pi,s點(diǎn)，再由pi,f點(diǎn)及pi,s點(diǎn)插值出pi,j點(diǎn)，或者，由c點(diǎn)及o點(diǎn)插值出pl.e.,j點(diǎn)，由e點(diǎn)及g點(diǎn)插值出pt.e.,j點(diǎn)，再由pl.e.,j點(diǎn)及pt.e.,j點(diǎn)插值出pi,j點(diǎn)，然后pi,j點(diǎn)變換到圖3a的物理域中的p點(diǎn)。這種方式生成的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格具有很好的正交性和貼體性。

s103、針對(duì)當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的空間內(nèi)部；若是，執(zhí)行s105，若否，執(zhí)行s104。

由于當(dāng)前部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是根據(jù)當(dāng)前部件特定的幾何形態(tài)生成的，因此當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的一些網(wǎng)格點(diǎn)就有可能進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，在判斷出當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部后，才能利用當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)分析當(dāng)前部件的流場(chǎng)以及當(dāng)前部件與相鄰部件的網(wǎng)格之間流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

以翼身組合體構(gòu)型為例，若當(dāng)前部件為機(jī)身、相鄰部件為機(jī)翼，判斷機(jī)身三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入機(jī)翼的幾何內(nèi)部，考慮到機(jī)翼三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的幾何形態(tài)和生成方式，可根據(jù)機(jī)身三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)與其在機(jī)翼表面的投影點(diǎn)構(gòu)成的向量方向來判斷；若當(dāng)前部件為機(jī)翼、相鄰部件為機(jī)身，判斷機(jī)翼三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入機(jī)身的幾何內(nèi)部，考慮到機(jī)身三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的幾何形態(tài)和生成方式，可根據(jù)機(jī)翼三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)與其所在截面的原點(diǎn)構(gòu)成的線段長(zhǎng)度來判斷。

若網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部則執(zhí)行s105，若網(wǎng)格點(diǎn)未進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部則執(zhí)行s104。

s104、將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為正常網(wǎng)格點(diǎn)。

例如以機(jī)身作為當(dāng)前部件、機(jī)翼為相鄰部件，若機(jī)身三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)未進(jìn)入機(jī)翼的幾何內(nèi)部，則將該機(jī)身三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)確定為機(jī)身的正常網(wǎng)格點(diǎn)。

s105、將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為幾何內(nèi)點(diǎn)，將與每個(gè)幾何內(nèi)點(diǎn)相鄰的正常網(wǎng)格點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)。

例如以機(jī)身作為當(dāng)前部件、機(jī)翼為相鄰部件，若機(jī)身三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)入機(jī)翼的幾何內(nèi)部，則將該機(jī)身三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)確定為機(jī)身的幾何內(nèi)點(diǎn)，除此之外，還需追加完全被幾何內(nèi)點(diǎn)包圍的網(wǎng)格點(diǎn)為幾何內(nèi)點(diǎn)以避免漏判。判斷出當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格所有的幾何內(nèi)點(diǎn)之后，將與幾何內(nèi)點(diǎn)相鄰的正常網(wǎng)格點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)。幾何內(nèi)點(diǎn)因?yàn)檫M(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，不可作為流場(chǎng)計(jì)算過程中不同部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格之間的數(shù)據(jù)傳遞邊界，不可用于不同部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格之間流場(chǎng)數(shù)據(jù)的傳遞，網(wǎng)格交叉點(diǎn)可作為流場(chǎng)計(jì)算過程中不同部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格之間的數(shù)據(jù)傳遞邊界，可用于不同部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格之間流場(chǎng)數(shù)據(jù)的傳遞。

進(jìn)一步地，若當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格遠(yuǎn)場(chǎng)邊界與相鄰部件結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格發(fā)生交叉，則定義當(dāng)前部件的遠(yuǎn)場(chǎng)邊界點(diǎn)為網(wǎng)格交叉點(diǎn)。

以翼身組合體構(gòu)型為例，若當(dāng)前部件為機(jī)翼、相鄰部件為機(jī)身，判斷機(jī)翼部件的遠(yuǎn)場(chǎng)邊界點(diǎn)是否與機(jī)身三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格發(fā)生交叉，如果發(fā)生交叉則這些遠(yuǎn)場(chǎng)邊界點(diǎn)也需定義為網(wǎng)格交叉點(diǎn)。

現(xiàn)有嵌套網(wǎng)格技術(shù)以主部件網(wǎng)格為背景流場(chǎng)網(wǎng)格，要求主部件網(wǎng)格包含各子部件網(wǎng)格，各子部件流場(chǎng)只與背景流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，與之相比，本實(shí)施例中各個(gè)部件網(wǎng)格間的流場(chǎng)數(shù)據(jù)可以自由傳遞，不要求某一部件的網(wǎng)格包含其他所有部件的網(wǎng)格，相鄰部件的網(wǎng)格可以比主部件網(wǎng)格更小更精確，利用網(wǎng)格交叉點(diǎn)能更加準(zhǔn)確地分析各個(gè)部件網(wǎng)格之間流場(chǎng)數(shù)據(jù)的傳遞。

s106、確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置。

根據(jù)當(dāng)前部件的網(wǎng)格交叉點(diǎn)位置以及當(dāng)前部件與相鄰部件的相對(duì)位置，可確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置，從而在流場(chǎng)計(jì)算過程中獲取相鄰部件的流場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

s107、根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

相鄰部件中的歸屬網(wǎng)格可以包含多個(gè)頂點(diǎn)，確定了當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件歸屬網(wǎng)格的位置，也就同時(shí)確定了相鄰部件的歸屬網(wǎng)格的各個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)的位置。因?yàn)橄噜彶考臍w屬網(wǎng)格的各個(gè)頂點(diǎn)跟當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)的距離不同，對(duì)當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)的影響不同，一般頂點(diǎn)離網(wǎng)格交叉點(diǎn)越近，其對(duì)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的影響越大，其在分析網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系時(shí)權(quán)重越大。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實(shí)施例可用于建立并分析兩個(gè)以上的部件組成的飛機(jī)構(gòu)型網(wǎng)格，在分析多個(gè)部件的網(wǎng)格之間的嵌套關(guān)系時(shí)，可將兩個(gè)相鄰部件作為一組，逐組進(jìn)行分析。在分析每組網(wǎng)格之間的嵌套關(guān)系時(shí)，以翼身組合體為例，可以先以機(jī)身作為當(dāng)前部件機(jī)翼作為相鄰部件進(jìn)行分析，再以機(jī)翼作為當(dāng)前部件機(jī)身作為相鄰部件進(jìn)行分析。

本實(shí)施例通過判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，快速簡(jiǎn)便地甄別不同部件的網(wǎng)格之間嵌套關(guān)系，根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，準(zhǔn)確有效地確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系，通過兩個(gè)相鄰的部件為一組分析部件的網(wǎng)格之間的嵌套關(guān)系，可分析由任意機(jī)身機(jī)翼部件組成的飛機(jī)構(gòu)型流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

實(shí)施例二

圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立方法流程圖，圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的用于嵌套網(wǎng)格建立方法中進(jìn)入機(jī)身部件幾何內(nèi)點(diǎn)甄別方法示意圖。實(shí)施例二以上述實(shí)施例為基礎(chǔ)，優(yōu)選是，將針對(duì)當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，優(yōu)化為，判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否在相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格三個(gè)坐標(biāo)方向極小值和極大值標(biāo)定的長(zhǎng)方體范圍內(nèi)；若在長(zhǎng)方體范圍內(nèi)，則根據(jù)網(wǎng)格點(diǎn)的x坐標(biāo)，定位對(duì)應(yīng)的相鄰部件y-z截面；計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)與相鄰部件y-z截面的原點(diǎn)的連接線與z軸的夾角；沿著夾角的方向并根據(jù)相鄰部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格插值出半徑；如果網(wǎng)格點(diǎn)與相鄰部件y-z截面原點(diǎn)的連接線長(zhǎng)度小于半徑的長(zhǎng)度，則將網(wǎng)格點(diǎn)確定為進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部。

本實(shí)施例提供的嵌套網(wǎng)格的建立方法包括：

s201、參數(shù)化當(dāng)前部件的幾何外形，并生成當(dāng)前部件的表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

s202、根據(jù)當(dāng)前部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成當(dāng)前部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

進(jìn)一步地，當(dāng)前部件為機(jī)身或機(jī)翼，相鄰部件為機(jī)身。

某些飛機(jī)可能有多個(gè)并列的機(jī)身，當(dāng)前部件可以是其中一個(gè)機(jī)身，相鄰部件可以是另一個(gè)機(jī)身。不同的相鄰部件可能有不同的幾何外形或由不同的方法生成，對(duì)應(yīng)的判斷當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部的方法不同。下面給出判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入機(jī)身的空間內(nèi)部的方法。

s203、判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否在相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格三個(gè)坐標(biāo)方向極小值和極大值標(biāo)定的長(zhǎng)方體范圍內(nèi)；若是，執(zhí)行s205，若否，執(zhí)行s204。

根據(jù)機(jī)身部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格近似圓柱面的特點(diǎn)，這里提出一種根據(jù)半徑長(zhǎng)短判斷一個(gè)機(jī)翼網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入機(jī)身幾何內(nèi)部的方法。如圖5所示，假設(shè)機(jī)翼三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中存在任意一點(diǎn)p：判斷p點(diǎn)是否在由機(jī)身表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格x,y,z坐標(biāo)方向極小值和極大值標(biāo)定的長(zhǎng)方體范圍內(nèi)，若在該范圍內(nèi)則執(zhí)行s205，若不在該范圍內(nèi)則執(zhí)行s204。

s204、將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為正常網(wǎng)格點(diǎn)。

s205、根據(jù)網(wǎng)格點(diǎn)的x坐標(biāo)，定位對(duì)應(yīng)的相鄰部件y-z截面；計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)與相鄰部件y-z截面的原點(diǎn)的連接線與z軸的夾角；沿著夾角的方向并根據(jù)相鄰部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格插值出半徑；判斷網(wǎng)格點(diǎn)與相鄰部件y-z截面原點(diǎn)的連接線長(zhǎng)度是否小于半徑的長(zhǎng)度；若是，執(zhí)行s206，若否，執(zhí)行s204。

如果p點(diǎn)在由機(jī)身表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格x,y,z坐標(biāo)方向極小值和極大值標(biāo)定的長(zhǎng)方體范圍內(nèi)，則根據(jù)該點(diǎn)x坐標(biāo)定位與之相應(yīng)的在機(jī)身y-z方向上的截面；計(jì)算p點(diǎn)與該截面原點(diǎn)o連接線與z軸夾角沿著夾角方向并根據(jù)機(jī)身表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格數(shù)據(jù)插值出半徑長(zhǎng)r；如果po線段長(zhǎng)度r小于r值，則執(zhí)行s206，如果po線段長(zhǎng)度r不小于r值則執(zhí)行s204。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，只要相鄰部件近似圓柱面，都可以采用上述方法判斷當(dāng)前部件的網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部。

s206、將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為幾何內(nèi)點(diǎn)，將與每個(gè)幾何內(nèi)點(diǎn)相鄰的正常網(wǎng)格點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)。

s207、確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置。

s208、根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

本實(shí)施例針對(duì)近似圓柱面的相鄰部件，通過比較當(dāng)前部件的網(wǎng)格點(diǎn)到截面原點(diǎn)的長(zhǎng)度與相鄰部件相應(yīng)表面網(wǎng)格點(diǎn)到截面原點(diǎn)的長(zhǎng)度，能夠方便且準(zhǔn)確地判斷出當(dāng)前部件的網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部。

實(shí)施例三

圖6是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立方法流程圖，圖7是本發(fā)明實(shí)施例三提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中進(jìn)入機(jī)翼部件幾何內(nèi)點(diǎn)甄別方法示意圖。實(shí)施例三以上述實(shí)施例為基礎(chǔ)，優(yōu)選是，將針對(duì)當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，優(yōu)化為，判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否在相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格三個(gè)坐標(biāo)方向極小值和極大值標(biāo)定的長(zhǎng)方體范圍內(nèi)；若在長(zhǎng)方體范圍內(nèi)，則確定網(wǎng)格點(diǎn)在相鄰部件幾何上表面的第一投影點(diǎn)；確定第一投影點(diǎn)到網(wǎng)格點(diǎn)的第一向量和第一投影點(diǎn)的表面外法線的第二向量；若第一向量和第二向量的向量積為負(fù)值，則確定網(wǎng)格點(diǎn)在相鄰部件幾何下表面的第二投影點(diǎn)；確定第二投影點(diǎn)到網(wǎng)格點(diǎn)的第三向量和第二投影點(diǎn)的表面外法線的第四向量；若第三向量和第四向量的向量積為負(fù)值，則將網(wǎng)格點(diǎn)確定為進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部。

本實(shí)施例提供的嵌套網(wǎng)格的建立方法包括：

s301、參數(shù)化當(dāng)前部件的幾何外形，并生成當(dāng)前部件的表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

s302、根據(jù)當(dāng)前部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成當(dāng)前部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

進(jìn)一步地，當(dāng)前部件為機(jī)身或機(jī)翼，相鄰部件為機(jī)翼。

飛機(jī)可能有多個(gè)相互靠近的機(jī)翼，當(dāng)前部件可以是其中一個(gè)機(jī)翼，相鄰部件可以是另一個(gè)機(jī)翼。下面給出判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入機(jī)翼的空間內(nèi)部的方法。

s303、判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否在相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格三個(gè)坐標(biāo)方向極小值和極大值標(biāo)定的長(zhǎng)方體范圍內(nèi)；若是，執(zhí)行s305，若否，執(zhí)行s304。

根據(jù)機(jī)翼部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格扁平化的特點(diǎn)，本實(shí)施例提出一種根據(jù)向量方向判斷一個(gè)機(jī)身網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入機(jī)翼部件幾何內(nèi)部的方法。如圖7所示，假設(shè)機(jī)身網(wǎng)格中存在任意一網(wǎng)格點(diǎn)p：判斷p點(diǎn)是否在由機(jī)翼表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格x,y,z坐標(biāo)方向極小值和極大值標(biāo)定的長(zhǎng)方體范圍內(nèi)，如果不在該范圍內(nèi)，則為機(jī)身的正常網(wǎng)格點(diǎn)，執(zhí)行s304；如果在該范圍內(nèi)，則執(zhí)行s305。

s304、將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為正常網(wǎng)格點(diǎn)。

s305、確定網(wǎng)格點(diǎn)在相鄰部件幾何上表面的第一投影點(diǎn)；確定第一投影點(diǎn)到網(wǎng)格點(diǎn)的第一向量和第一投影點(diǎn)的表面外法線的第二向量；判斷第一向量和第二向量的向量積是否為負(fù)值；若是，執(zhí)行s306，若否，執(zhí)行s304。

首先找到p點(diǎn)在機(jī)翼幾何上表面的第一投影點(diǎn)s1；計(jì)算投影點(diǎn)s1到網(wǎng)格點(diǎn)p的第一向量v1和投影點(diǎn)s1的表面外法線的第二向量n1；判斷v1和n1向量積是否為負(fù)，即兩個(gè)向量是否指向相反方向；如果兩者向量積為負(fù)，則執(zhí)行s306，如果兩者向量積不為負(fù)值則執(zhí)行s304。

s306、確定網(wǎng)格點(diǎn)在相鄰部件幾何下表面的第二投影點(diǎn)；確定第二投影點(diǎn)到網(wǎng)格點(diǎn)的第三向量和第二投影點(diǎn)的表面外法線的第四向量；判斷第三向量和第四向量的向量積是否為負(fù)值；若是，執(zhí)行s307，若否，執(zhí)行s304。

再找到p點(diǎn)在機(jī)翼幾何下表面的第二投影點(diǎn)s2；計(jì)算投影點(diǎn)s2到網(wǎng)格點(diǎn)p的第三向量v2和投影點(diǎn)s2的表面外法線的第四向量n2；判斷v2和n2向量積是否為負(fù)，即兩個(gè)向量是否指向相反方向；如果第三向量和第四向量的向量積依舊為負(fù)，則該機(jī)身網(wǎng)格點(diǎn)為幾何內(nèi)點(diǎn)，執(zhí)行s307，如果第三向量和第四向量的向量積不是負(fù)值則執(zhí)行s304。只要兩個(gè)向量積均為負(fù)時(shí)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格點(diǎn)為幾何內(nèi)點(diǎn)，兩個(gè)向量積為其他情況對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格點(diǎn)為正常網(wǎng)格點(diǎn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，只要相鄰部件為扁平狀，都可以采用上述方法判斷當(dāng)前部件的網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的空間內(nèi)部。

s307、將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為幾何內(nèi)點(diǎn)，將與每個(gè)幾何內(nèi)點(diǎn)相鄰的正常網(wǎng)格點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)。

s308、確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置。

s309、根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

本實(shí)施例針對(duì)扁平狀的相鄰部件，通過計(jì)算當(dāng)前部件的網(wǎng)格點(diǎn)到相鄰部件上下表面的投影點(diǎn)分別與上下表面投影點(diǎn)表面外法線的向量積，能夠方便且準(zhǔn)確地判斷出當(dāng)前部件的網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部。

實(shí)施例四

圖8是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立方法流程圖，圖9是本發(fā)明實(shí)施例四提供的用于嵌套網(wǎng)格的建立方法中網(wǎng)格交叉點(diǎn)定位示意圖。實(shí)施例四以上述實(shí)施例為基礎(chǔ)，優(yōu)選是，將確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置，優(yōu)化為，確定相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中包含網(wǎng)格交叉點(diǎn)的六面體；將六面體中點(diǎn)作為網(wǎng)格交叉點(diǎn)的初始猜想位置；若網(wǎng)格交叉點(diǎn)的初始猜想位置與網(wǎng)格交叉點(diǎn)的間距大于閾值，則采用八分法將六面體均分為六面體子結(jié)構(gòu)；定位網(wǎng)格交叉點(diǎn)所在的六面體子結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，網(wǎng)格為六面體網(wǎng)格，網(wǎng)格點(diǎn)為六面體網(wǎng)格的頂點(diǎn)。

本實(shí)施例提供的嵌套網(wǎng)格的建立方法適用于建立部件的四面體、三棱柱或六面體網(wǎng)格等任意多面體網(wǎng)格。本實(shí)施例根據(jù)上述實(shí)施例中翼身組合體構(gòu)型的特點(diǎn)，優(yōu)選地，分別為翼身組合體的機(jī)身和機(jī)翼建立六面體網(wǎng)格，機(jī)身六面體網(wǎng)格的頂點(diǎn)為機(jī)身網(wǎng)格點(diǎn)，機(jī)翼六面體網(wǎng)格的頂點(diǎn)為機(jī)翼網(wǎng)格點(diǎn)。

本實(shí)施例提供的嵌套網(wǎng)格的建立方法包括：

s401、參數(shù)化當(dāng)前部件的幾何外形，并生成當(dāng)前部件的表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

s402、根據(jù)當(dāng)前部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成當(dāng)前部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

s403、針對(duì)當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的空間內(nèi)部；若是，執(zhí)行s405，若否，執(zhí)行s404。

s404、將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為正常網(wǎng)格點(diǎn)。

s405、將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為幾何內(nèi)點(diǎn)，將與每個(gè)幾何內(nèi)點(diǎn)相鄰的正常網(wǎng)格點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)。

s406、確定相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中包含網(wǎng)格交叉點(diǎn)的六面體；將六面體中點(diǎn)作為網(wǎng)格交叉點(diǎn)的初始猜想位置；若網(wǎng)格交叉點(diǎn)的初始猜想位置與網(wǎng)格交叉點(diǎn)的間距大于閾值，則采用八分法將六面體均分為六面體子結(jié)構(gòu)；定位網(wǎng)格交叉點(diǎn)所在的六面體子結(jié)構(gòu)。

為了確定相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)與當(dāng)前部件的網(wǎng)格交叉點(diǎn)之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系，需要確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置，而相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格有很多個(gè)，雖然通過計(jì)算相鄰部件各個(gè)三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的中點(diǎn)與當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)的距離，距離最近的相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格即為當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，但計(jì)算量太大。

本實(shí)施例以三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格為六面體網(wǎng)格的相鄰部件為例，介紹確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置的方法。如圖9所示，假設(shè)相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中存在當(dāng)前部件的網(wǎng)格交叉點(diǎn)p：確定在abcdefgh這8個(gè)點(diǎn)組成的相鄰部件的六面體里面；設(shè)置該六面體中點(diǎn)p0為初始猜想位置；如果p點(diǎn)與p0點(diǎn)間距大于閾值，則采用八分法將該六面體均分為六面體子結(jié)構(gòu)；相應(yīng)地，定位p點(diǎn)所在的六面體子結(jié)構(gòu)并將該六面體子結(jié)構(gòu)中心重新定位為新的猜想位置p*；重復(fù)上述操作直至p點(diǎn)與猜想位置間距小于閾值，這時(shí)對(duì)應(yīng)的相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的六面體網(wǎng)格為當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置。

s407、根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

本實(shí)施例通過將包含網(wǎng)格交叉點(diǎn)的六面體均分，逐次縮小六面體范圍并逼近網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，減小了計(jì)算量，節(jié)省了時(shí)間。

實(shí)施例五

圖10是本發(fā)明實(shí)施例五提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立方法流程圖，圖11是本發(fā)明實(shí)施例五提供的用于嵌套網(wǎng)格建立方法中網(wǎng)格交叉點(diǎn)流場(chǎng)數(shù)據(jù)傳遞示意圖。實(shí)施例五以上述實(shí)施例為基礎(chǔ)，將根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系，優(yōu)化為，根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置及歸屬網(wǎng)格的頂點(diǎn)的類型，確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

本實(shí)施例提供的嵌套網(wǎng)格的建立方法包括：

s501、參數(shù)化當(dāng)前部件的幾何外形，并生成當(dāng)前部件的表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

s502、根據(jù)當(dāng)前部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成當(dāng)前部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

s503、針對(duì)當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，若是，執(zhí)行s505，若否，執(zhí)行s504。

s504、將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為正常網(wǎng)格點(diǎn)。

s505、將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為幾何內(nèi)點(diǎn)，將與每個(gè)幾何內(nèi)點(diǎn)相鄰的正常網(wǎng)格點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)。

s506、確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置。

s507、根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置及歸屬網(wǎng)格的頂點(diǎn)類型，確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系，跟當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件中的歸屬網(wǎng)格有關(guān)，具體跟網(wǎng)格交叉點(diǎn)在歸屬網(wǎng)格中的位置及歸屬網(wǎng)格的頂點(diǎn)類型有關(guān)。

當(dāng)歸屬網(wǎng)格確定了，歸屬網(wǎng)格的頂點(diǎn)類型也就確定了。相鄰部件中的歸屬網(wǎng)格的頂點(diǎn)的類型有相鄰部件正常網(wǎng)格點(diǎn)、相鄰部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)及相鄰部件幾何內(nèi)點(diǎn)，只有相鄰部件正常網(wǎng)格點(diǎn)及相鄰部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)能傳遞流場(chǎng)數(shù)據(jù)，相鄰部件幾何內(nèi)點(diǎn)不能傳遞流場(chǎng)數(shù)據(jù)。圖11為網(wǎng)格交叉點(diǎn)流場(chǎng)數(shù)據(jù)傳遞示意圖，p點(diǎn)為當(dāng)前部件的網(wǎng)格交叉點(diǎn)，被歸屬六面體網(wǎng)格包圍，該六面體網(wǎng)格可能有四種類型，第一種六面體網(wǎng)格類型的8個(gè)頂點(diǎn)都是相鄰部件幾何內(nèi)點(diǎn)，這種類型的六面體網(wǎng)格不能向p點(diǎn)傳遞流場(chǎng)數(shù)據(jù)，這種情形一般不會(huì)出現(xiàn)，但在兩種不同部件的幾何連接處，如機(jī)翼機(jī)身連接位置，由于計(jì)算機(jī)誤差的影響可能會(huì)發(fā)生，可通過調(diào)整網(wǎng)格參數(shù)重新建立網(wǎng)格以避免這種情況出現(xiàn)，第二種六面體網(wǎng)格類型存在幾何內(nèi)點(diǎn)和網(wǎng)格交叉點(diǎn)，第三種六面體網(wǎng)格類型存在網(wǎng)格交叉點(diǎn)和正常網(wǎng)格點(diǎn)，第四種六面體網(wǎng)格類型全部為正常網(wǎng)格點(diǎn)，第二、三、四中六面體網(wǎng)格類型中正常網(wǎng)格點(diǎn)和交叉網(wǎng)格點(diǎn)向p點(diǎn)傳遞流場(chǎng)數(shù)據(jù)。

當(dāng)網(wǎng)格交叉點(diǎn)在歸屬網(wǎng)格中的位置確定了，歸屬網(wǎng)格的各個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)于網(wǎng)格交叉點(diǎn)的位置也就確定了。以歸屬網(wǎng)格的網(wǎng)格交叉點(diǎn)及正常網(wǎng)格點(diǎn)相對(duì)于當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)的位置作為權(quán)重分別乘以歸屬網(wǎng)格的網(wǎng)格交叉點(diǎn)及正常網(wǎng)格點(diǎn)的流場(chǎng)數(shù)據(jù)，再求和便得網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系，歸屬網(wǎng)格中離當(dāng)前部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)近的相鄰部件網(wǎng)格交叉點(diǎn)或相鄰部件正常網(wǎng)格點(diǎn)對(duì)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的影響大。

本實(shí)施例根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置及歸屬網(wǎng)格的頂點(diǎn)的類型，能夠方便、有效且準(zhǔn)確地確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

實(shí)施例六

圖12是本發(fā)明實(shí)施例六提供的一種嵌套網(wǎng)格的建立裝置流程圖，該裝置用于執(zhí)行上述實(shí)施例中的嵌套網(wǎng)格的建立方法。該裝置包括：表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成模塊601、三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成模塊602、幾何內(nèi)點(diǎn)和正常網(wǎng)格點(diǎn)判斷模塊603、網(wǎng)格交叉點(diǎn)判斷模塊604、網(wǎng)格交叉點(diǎn)歸屬網(wǎng)格位置確定模塊605及流場(chǎng)傳遞關(guān)系確定模塊606。

表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成模塊601，用于參數(shù)化當(dāng)前部件的幾何外形，并生成當(dāng)前部件的表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成模塊602，用于根據(jù)當(dāng)前部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成當(dāng)前部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。

幾何內(nèi)點(diǎn)和正常網(wǎng)格點(diǎn)判斷模塊603，用于針對(duì)當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)，判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，若網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，則將該網(wǎng)格點(diǎn)確定為幾何內(nèi)點(diǎn)，否則確定為正常網(wǎng)格點(diǎn)。

網(wǎng)格交叉點(diǎn)判斷模塊604，用于將與每個(gè)幾何內(nèi)點(diǎn)相鄰的正常網(wǎng)格點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)。進(jìn)一步地，若當(dāng)前部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格遠(yuǎn)場(chǎng)邊界與相鄰部件結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格發(fā)生交叉，則將當(dāng)前部件的遠(yuǎn)場(chǎng)邊界點(diǎn)確定為網(wǎng)格交叉點(diǎn)。

網(wǎng)格交叉點(diǎn)歸屬網(wǎng)格位置確定模塊605，用于確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)在相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中的歸屬網(wǎng)格位置。

流場(chǎng)傳遞關(guān)系確定模塊606，用于根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

本實(shí)施例通過判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的幾何內(nèi)部，快速簡(jiǎn)便地甄別不同部件的網(wǎng)格之間嵌套關(guān)系，根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，準(zhǔn)確有效地確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系，通過兩個(gè)相鄰的部件為一組分析部件網(wǎng)格之間的嵌套關(guān)系，可分析組合體任意部件的網(wǎng)格相互之間的流場(chǎng)傳遞數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，網(wǎng)格為六面體網(wǎng)格，網(wǎng)格點(diǎn)為六面體網(wǎng)格的頂點(diǎn)。

進(jìn)一步地，當(dāng)前部件為機(jī)翼，相鄰部件為機(jī)身，判斷模塊603具體用于：判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否在相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格三個(gè)坐標(biāo)方向極小值和極大值標(biāo)定的長(zhǎng)方體范圍內(nèi)；若在長(zhǎng)方體范圍內(nèi)，則根據(jù)網(wǎng)格點(diǎn)的x坐標(biāo)，定位對(duì)應(yīng)的相鄰部件y-z截面；計(jì)算網(wǎng)格點(diǎn)與相鄰部件y-z截面的原點(diǎn)的連接線與z軸的夾角；沿著夾角的方向并根據(jù)相鄰部件表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格插值出半徑；如果網(wǎng)格點(diǎn)與相鄰部件y-z截面的原點(diǎn)的連接線的長(zhǎng)度，小于半徑的長(zhǎng)度，則將網(wǎng)格點(diǎn)確定為進(jìn)入相鄰部件的空間內(nèi)部。

本實(shí)施例針對(duì)表面近似圓柱面的相鄰部件，通過比較當(dāng)前部件的網(wǎng)格點(diǎn)到截面原點(diǎn)的長(zhǎng)度與相鄰部件相應(yīng)表面網(wǎng)格點(diǎn)到截面原點(diǎn)的長(zhǎng)度，能夠方便且準(zhǔn)確地判斷出當(dāng)前部件的網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的空間內(nèi)部。

進(jìn)一步地，當(dāng)前部件為機(jī)身，相鄰部件為機(jī)翼，判斷模塊603具體用于：判斷網(wǎng)格點(diǎn)是否在相鄰部件三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格三個(gè)坐標(biāo)方向極小值和極大值標(biāo)定的長(zhǎng)方體范圍內(nèi)；若在長(zhǎng)方體范圍內(nèi)，則確定網(wǎng)格點(diǎn)在相鄰部件幾何上表面的第一投影點(diǎn)；確定第一投影點(diǎn)到網(wǎng)格點(diǎn)的第一向量和第一投影點(diǎn)的表面外法線的第二向量；若第一向量和第二向量的向量積為負(fù)值，則確定網(wǎng)格點(diǎn)在相鄰部件幾何下表面的第二投影點(diǎn)；確定第二投影點(diǎn)到網(wǎng)格點(diǎn)的第三向量和第二投影點(diǎn)的表面外法線的第四向量；若第三向量和第四向量的向量積為負(fù)值，則將網(wǎng)格點(diǎn)確定為進(jìn)入相鄰部件的空間內(nèi)部。

本實(shí)施例針對(duì)扁平狀的相鄰部件，通過計(jì)算當(dāng)前部件的網(wǎng)格點(diǎn)到相鄰部件上下表面的投影點(diǎn)分別與上下表面投影點(diǎn)表面外法線的向量積，能夠方便且準(zhǔn)確地判斷出當(dāng)前部件的網(wǎng)格點(diǎn)是否進(jìn)入相鄰部件的空間內(nèi)部。

進(jìn)一步地，網(wǎng)格交叉點(diǎn)歸屬網(wǎng)格位置確定模塊606具體用于：確定相鄰部件的三維結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中包含網(wǎng)格交叉點(diǎn)的六面體；將六面體中點(diǎn)作為網(wǎng)格交叉點(diǎn)的初始猜想位置；若網(wǎng)格交叉點(diǎn)的初始猜想位置與網(wǎng)格交叉點(diǎn)的間距大于閾值，則采用八分法將六面體均分為六面體子結(jié)構(gòu)；定位網(wǎng)格交叉點(diǎn)所在的六面體子結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例通過將包含網(wǎng)格交叉點(diǎn)的六面體均分，逐次縮小六面體范圍并逼近網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置，減小了計(jì)算量，節(jié)省了時(shí)間。

進(jìn)一步地，流場(chǎng)傳遞關(guān)系確定模塊607具體用于：根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置及歸屬網(wǎng)格的頂點(diǎn)的類型，確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

本實(shí)施例根據(jù)網(wǎng)格交叉點(diǎn)的歸屬網(wǎng)格位置及歸屬網(wǎng)格的頂點(diǎn)的類型，能夠方便、有效且準(zhǔn)確地確定網(wǎng)格交叉點(diǎn)與相鄰部件的網(wǎng)格之間的流場(chǎng)傳遞關(guān)系。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的嵌套網(wǎng)格的建立裝置可用于執(zhí)行本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的嵌套網(wǎng)格的建立方法，具備執(zhí)行該方法相應(yīng)的功能和有益效果。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。