一類區(qū)域分塊的徑向基函數(shù)切割網(wǎng)格模型.pdf

1、切割網(wǎng)格法自從被提出后逐漸成為計(jì)算流體力學(xué)（CFD）研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)，網(wǎng)格生成簡單，無需對控制方程進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和重構(gòu)背景網(wǎng)格，對于復(fù)雜多體運(yùn)動的非定常流動問題更加具有優(yōu)勢。然而，切割網(wǎng)格法在船舶與海洋工程中的應(yīng)用相對較少，大多數(shù)的物理模型局限于二維或簡單物體。其中，尖銳物面構(gòu)造方法和場點(diǎn)屬性識別準(zhǔn)則是切割網(wǎng)格法的關(guān)鍵問題，對發(fā)展一種適合任意復(fù)雜多體、快速的網(wǎng)格生成方法和起到至關(guān)重要的作用。目前，尖銳物面構(gòu)造方法及其場點(diǎn)屬性識別準(zhǔn)則如樣條

2、函數(shù)、三角面片集、簡單多項(xiàng)式函數(shù)、零等值水平集（level-set）等都存在一些不足之處，限制著切割網(wǎng)格法往自動、高效和物理模型復(fù)雜化的方向發(fā)展。
　　由于徑向基函數(shù)能夠根據(jù)多維離散點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜物體的等值曲面并且具有以較少的控制點(diǎn)獲得更高精度的特點(diǎn)，本文基于由李廷秋教授完全自主創(chuàng)新開發(fā)的非線性兩相流大渦模擬平臺，強(qiáng)調(diào)在切割網(wǎng)格法中首次提出采用徑向基函數(shù)隱式等值曲面構(gòu)造任意復(fù)雜物面，采用區(qū)域分塊處理多體問題并且提高效率，構(gòu)成一類區(qū)域分

3、塊的徑向基函數(shù)切割網(wǎng)格模型，而且進(jìn)一步發(fā)展僅需已知物面控制點(diǎn)的高效徑向基函數(shù)隱式曲面，以達(dá)到快速、自動化、高精度生成適合多體任意復(fù)雜外形的計(jì)算網(wǎng)格的目的，對拓展切割網(wǎng)格法在船舶與海洋工程中的應(yīng)用具有十分重要的意義。全文共分7章：
　　第1章闡述研究和發(fā)展切割網(wǎng)格法的背景意義、發(fā)展現(xiàn)狀，及其在船舶與海洋工程中的應(yīng)用、場點(diǎn)屬性識別準(zhǔn)則和尖銳物面構(gòu)造分類和特點(diǎn)以及基于切割網(wǎng)格法的控制體分類，針對研究現(xiàn)狀中的不足之處，提出本文主要研究內(nèi)容

4、；
　　第2章闡述徑向基函數(shù)切割網(wǎng)格法的網(wǎng)格生成技術(shù)的基本原理和步驟，采用區(qū)域分塊處理多體問題并且提高效率，構(gòu)成一類區(qū)域分塊的徑向基函數(shù)切割網(wǎng)格模型；
　　第3章在切割網(wǎng)格法中進(jìn)一步發(fā)展高效的徑向基函數(shù)等值曲面描述任意復(fù)雜物面并分析其精度；
　　第4章把切割網(wǎng)格單元信息結(jié)合由李廷秋教授完全自主創(chuàng)新開發(fā)的非線性兩相流大渦模擬平臺，并且介紹其計(jì)算理論和方法；
　　第5章基于該非線性兩相流大渦模擬平臺數(shù)值模擬滑坡涌浪并

5、且與相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，以驗(yàn)證本文在切割網(wǎng)格法中首次提出并采用高效的徑向基函數(shù)隱式曲面描述任意復(fù)雜物面的合理性及可行性；
　　第6章總結(jié)全文。
　　本文在切割網(wǎng)格法中，首次提出采用徑向基函數(shù)隱式曲面來描述任意復(fù)雜物面，而且進(jìn)一步發(fā)展僅需已知物面控制點(diǎn)的高效徑向基函數(shù)隱式曲面，實(shí)現(xiàn)快速、自動化、高精度生成適合多體任意復(fù)雜外形的計(jì)算網(wǎng)格，基于非線性兩相流大渦模擬平臺，可進(jìn)一步研究海洋環(huán)境下多體之間由于固有存在或相對運(yùn)動產(chǎn)生的相互干