一种不同计算模型间的界面数据传递与插值方法

• 摘要：

  本发明涉及一种不同模型界面上非匹配计算网格之间的数据插值方法,是一种通过界面在不同模型之间进行数据传递的技术.方法是:确定不同计算模型之间的耦合几何界面,分别提取模型离散界面上的信息,并构成相应的外部数据库,然后采用的寻点与匹配算法由于采用了局部坐标变换,实现所有时刻下,由两个不同模型界面上每个节点或积分点的数据传递,本方法对复杂曲面之间的时变数据传递具有良好的适应性.本发明插值所得到的数据,便于与当前模型计算结果实时耦合,可以实现当前计算模型真实载荷与当前模型计算结果耦合的问题.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201611023216.5

• 申请日期：

  2016.11.21

• 公开/公告号：

  CN106650002A

• 公开/公告日：

  2017-05-10

• 发明人：

  孟松鹤 杨强 解维华 许承海 易法军 金华

• 申请人：

  哈尔滨工业大学

• 主分类号：

  G06F17/50(2006.01)I,G,G06,G06F,G06F17

• 分类号：

  G06F17/50(2006.01)I,G06T17/30(2006.01)I,G,G06,G06F,G06T,G06F17,G06T17,G06F17/50,G06T17/30

• 主权项：

  一种不同计算模型间的界面数据传递与插值方法,所述的数据传递是从模型A将界面数据传递到模型B,其特征在于,方法步骤如下:步骤1:确定不同计算模型A与模型B之间的耦合几何界面;所述的模型A与模型B既是不同物理域的计算模型,耦合界面即为物理域分界面;或是相同物理域不同结构尺度的模型,耦合界面即为局部模型的边界;步骤2:提取模型A离散界面AS上的信息,并构成相应的外部数据库D^A;所述的模型A离散界面AS上的信息包括单元、单元连接的节点编号、各节点的空间坐标与各变量的计算结果;所述的外部数据库包含三个,即模型A离散界面AS上的单元及其内部节点信息数据库,模型A离散界面AS上的节点及其空间坐标信息数据库,模A离散界面AS上的节点在所有时刻下,所需传递的计算变量的数据库;所述的外部数据库,应采用相应软件便于调取的格式;步骤3:依据问题类型,提取模型B离散界面BS上的信息,并构成相应的外部数据库D^B;所述的模型B离散界面BS上的信息包括节点或积分点、各节点或积分点的空间坐标;所述的外部数据库为,模型B离散界面BS上的节点或积分点及其空间坐标信息数据库;所述的外部数据库,应采用相应软件便于调取的格式;步骤4:针对模型B界面BS上的某一点P,在外部数据库D^A中寻找与该点空间位置满足相近规则的模型A界面AS上的网格集合E;所述的位置相近是指模型A界面AS上的某一单元的中心与模型B界面BS上的某一点P在空间位置上差异在一定范围内;步骤5:将模型B界面BS上一点P投影到网格集合E中的单元得到点P′,确定其局部坐标;所述的局部坐标系以单元某一点为原点,与原点相连的某一条边作为X轴,以单元所在平面作为XY面而确定;步骤6:利用局部坐标,在网格集合E中查找与点P匹配的单元,并构成匹配数据库;在网格集合E中查找与点P匹配的单元,采用投影方法,判定投影后的点是否落在当前单元的内部而确定;所述的匹配数据库,应包含模型B界面BS上一点P所匹配的单元、及该单元所连接的节点、及点P在该单元内的面积坐标,并采用矩阵形式存储;步骤7:调用匹配数据库及模型A计算结果数据库,将模型A某一时刻t的计算结果,传递到模型B界面BS某一点,得到插值后数据;所述的传递到模型B界面BS某一点,是采用面积坐标结合形函数插值,计算得到模型B界面BS上一点处的数据;步骤8:若所需得到的载荷f与模型B界面BS上的求解结果相关,则利用插值结果与模型B的实时计算结果,实现相应载荷f的插值;所述的载荷,若不仅仅是由模型A界面AS上传递到模型B界面BS上的计算结果,也与模型B界面BS上的求解结果相关,则利用相应的关系,实时确定真实载荷;步骤9:重复步骤7~8,在某一时刻t下实现由模型A界面AS模型B界面BS上每个节点或积分点的数据传递;步骤10:重复步骤9,实现所有时刻下,由模型A界面AS向模型B界面BS上每个节点或积分点的数据传递.