曲线网格生成技术研究

在采用Ｐｏｉｓｏｎ方程进行曲线网格生成时，提出一种确定Ｐ，Ｑ函数的新方法．该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布，在数值模拟河道、湖泊等复杂边界中的二维流速场时，可快速获得与复杂边界正交良好的曲线网格系统，使基于该网格的流场计算精度明显提高．

边界处正交的曲线网格生成技术合理调节因子选取的研究

指出了 Thompson的曲线网格生成方法中调节因子的问题所在 ;借助于势流理论中的流线与势线正交的物理机理 ,导出了一种新的调节因子的表达式 ,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明 ,该调节因子能够对复杂边界的单连通域或多连通域的水域生成理想的曲线网格 ,即边界处网格正交 ,内部网格分布能够适应物理量场的变化情形。

采用Poisson方程生成曲线网格时源项P、Q选择的研究

采用 Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子 P、Q函数是网格生成技术中的一个重要的研究内容。本文提出一种新的构造 P、Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正交曲线网格令人满意。该方法可应用于河道、湖泊等一类复杂边界的二维流速场的数值模拟中。

定边界点二维正交曲线网格的数值生成方法

使用一种可以在边界上任意确定网格点的方法生成二维正交曲线网格.结果表明:该法以求解拉普拉斯方程组为基础,物理概念明确,且无需构造"合并"或"聚集"控制函数,使得方程离散简单,经验性因素降低;该法网格线与边界的正交性良好,可随意控制网格的疏密度,而且利用这一特性可将分汊区域或多连域分割成多个单连域分别进行求解,使几何图形复杂的计算区域网格的生成得到简化.

曲线网格生成调节因子选取研究

指出了常用Ｔｈｏｍｐｓｏｎ方法中调节因子对生成网格曲线所存在的问题；从另一角度发出，借助于自然界符合椭圆型函数关系的某些物理现象，导出了一种新的调节因子表达式，并着重探讨分析了该因子的适用条件．长江三峡工程河段、第二松花江曾通河段实际水域的应用检验表明。

基于MO的二维正交曲线网格生成技术及其应用

在河势贴体二维正交网格生成方法的基础上,采用边界拟合坐标系方法,将正交网格既与河势拟合又与河道边界线拟合,研究基于MapObjects的二维正交曲线网格生成技术;利用Visual Basic工具开发了二维正交曲线网格自动生成系统,实现了二维河流自动网格化;结合二维水质模型和GIS叠加功能,探讨了二维正交曲线网格在水质模拟中的应用。

利用流SIMD扩展加速3D曲线网格的流线计算

流线是一种基本的流场可视化技术 ,计算流线要耗费大量时间 .Intel○R处理器 (Pentium III,Pentium4)提供流 SIMD扩展 (SSE) ,支持指令级 SIMD操作 .3D曲线网格上的流线计算包含速度插值、数值积分、点定位等主要子过程 ,具有很高的内在 SIMD并行性 .通过将数据按 SSE数据类型组织以及对主要子过程进行 SIMD并行化 ,设计了流线计算的 SSE算法 .采用向量类库、嵌入汇编两种 SSE编码方式分别实现 SSE算法 ,并依据处理器的体系结构优化代码 .测试结果表明 :SSE大大加速了 3D曲线网格的流线计算 ,向量类库方式比传统计算提高 5 5 %左右的性能 ,嵌入汇编提高 75 %左右 .

正交曲线网格生成技术研究

采用 Poisson方程进行曲线网格生成时 ,如何确定合适的调节因子 P、 Q函数是网格生成技术中一个重要的研究内容。提出一种新的构造 P、 Q函数的方法 ,该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布 ,生成的正交曲线网格令人满意。该方法在数值模拟河道。

近似正交的曲线网格生成技术研究

基于Thompson曲线网格生成方法,导出一组新的调节函数P、Q的表达式,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明,该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的曲线网格,即网格近似正交,网格分布能够适应物理量场变化的情形。在实际水利工程流场数值模拟中,该方法能够准确地使用边界条件,提高求解精确度。

矩形拓扑曲线网格上G^1有理插值曲面的构造

就矩形拓扑曲线网格上的Ｇ￣１有理曲面插值问题作了研究，提出了一种在空间矩形拓扑曲线网格上构造有理插值曲面的方法。进而给出了一种曲面内部形状可调而边界连接条件不受影响的有理曲线网格插值方法。此法无需考虑内网点处的扭矢协调问题及求解连续性方程，其最终产生的曲面自然达到Ｇ￣１连续。

直接控制网格节点分布的曲线网格生成技术研究

指出了Thompson与Thomas曲线网格生成方法中控制网格分布的调节函数的问题所在,克服了Thomas曲线网格生成法中边界处局部线性化近似假定的缺陷,经过严格推导得出一组新的调节函数P、Q的表达式,并给出了曲线网格生成实例。实例检验表明,该调节函数能够对复杂边界的单连通域或多连通域生成理想的曲线网格,即边界处网格正交,内部网格分布能够适应物理量场变化的情形。在实际水利工程流场数值模拟中,该方法能够准确地使用边界条件,提高求解的精确度。

河道贴体平面正交曲线网格自动生成技术研究

河道流体数值计算中,为了克服天然河道边界复杂、长宽尺度相差悬殊等困难,基于有势流的等势线和流线的正交机理,利用POSSION方程转换,自动生成了贴合河道边界的正交曲线网格,从而使复杂的河道计算域转变成规则的矩形域,为河流数学模型的数值离散及求解提供了极大的方便。

微分坐标变换与曲线网格生成方法研究

通过微分坐标变换的讨论,对边界拟合坐标的网格生成问题进行探讨,给出了一组生成正交曲线网格的控制函数.算例表明该控制函数能够对复杂边界的区域生成较理想的边界处正交曲线网格,内部网格分布能够适应物理量场的变化情况,是处理复杂边界区域流场数值模拟的一种有效工具.

基于正交曲线网格的河道地形插值方法及应用

传统的插值方法在采样河道地形横断面分布稀疏情况下,无法有效获得弯曲河道高精度插值结果,亟须研究有效的弯曲河道地形插值新方法,对河道演变及其规律进行定量分析。为此,提出了一种基于正交曲线网格的河道地形插值方法(OCGI),首先沿横断面进行线性插值,然后沿纵向网格线进行插值,弥补了纵向采样点空间分布不足的缺陷,且考虑了河势变化,将插值范围控制在网格分布的区域。应用实例表明:该方法比反距离加权法(IDW)和普通克里金法(KG)能得出更合理的结果,可应用于黄河口尾闾等弯曲河道的地形插值。

正交曲线网格在导流明渠模拟中的应用

由于在天然河道中修建导流明渠后,过流边界比较复杂,建立数学模型时划分网格难度较大,因此对于明渠水流的数值模拟研究尚不多见。采用非结构三角形网格能较好地划分复杂的计算区域,但对于导流明渠这类人工开挖的规则边界,地形插值后在渠道边坡上形成锯齿状地形,导致边界附近的水流模拟失真。采用局部连续的正交曲线网格划分计算区域,同时保证网格的贴体与良好的正交性,且能较精确地模拟人工开挖边坡,保证计算的稳定性与精度。建立了用于模拟导流明渠流场的平面二维水流数学模型,采用有限差分法求解水深积分方程。数值模拟结果与物理模型测量结果吻合较好,表明建立的数学模型能合理地模拟明渠内的水流。

应用多重网格法生成正交曲线网格

本文从势流理论出发,建立生成正交曲线网格的控制方程,应用多重网格法的FAS-FMG格式求解离散后的控制方程,不仅提高了收敛速度,而且提高了正交曲线网格的生成质量。

边界适应曲线网格在天文潮、风暴潮数值模拟中的应用

采用曲线坐标系下的准三维近岸流波流耦合数值模型,采用边界适应曲线计算网格和两层嵌套方法,设计一套简单实用的天文潮预报系统,并引入风场以及考虑天文潮和风暴潮之间非线性作用的开边界水位,对2003年渤海发生的一次温带风暴潮进行模拟,计算结果与实测潮位吻合较好。

一种曲线网格的几何生成法

作为船舶粘性水动力学数值计算的关键问题之一，计算区域的网格生成技术的研究，一直受到国内外学者的关注。本文对曲线网格的几何生成法进行了初步研究，并采用此方法，成功地对二维机翼的Ｃ型网格进行了生成。

贴体正交曲线网格自动生成技术研究

水流数值计算中计算网格好坏直接影响计算的收敛和精度,对二维曲线网格生成技术进行介绍,选择Poisson方程作为坐标转换方程,依据恒定摩阻流为有势流的特性,借助流线与势线正交的机理,导出以网格间距变化为调节因子的曲线坐标方程,并给出具体的算例。该方法简单、可靠、适应性强,可以解决水流数值计算前处理工作量大的困难。

利用曲线网格有限差分方法研究三维倾斜断层的破裂动力学

利用曲线网格有限差分方法,研究了三维倾斜断层的破裂传播过程.基于断层面生成贴体曲线网格,并通过坐标变换将含曲线网格的物理空间转换到含均匀直角网格的计算空间,实现了有限差分方法对复杂界面的处理.通过模拟地震断层的自相似破裂和自发破裂,并与已有发表的结果对比,发现拟合程度较高,验证了本方法的有效性和精确性.重点研究了不同倾角的倾斜断层破裂,最后展望了今后用本方法对非均匀介质中和任意起伏地表下的任意非平面断层破裂动力学的进一步研究.