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算流體力學（CFD）研究的熱點與重點，網(wǎng)格生成簡單，無需對控制方程進行坐標轉(zhuǎn)換和重構(gòu)背景網(wǎng)格，對于復雜多體運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)造方法和場點屬性識別準則是切割網(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)造方法及其場點屬性識別準則如樣條

2、函數(shù)、三角面片集、簡單多項式函數(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)多維離散點構(gòu)造復雜物體的等值曲面并且具有以較少的控制點獲得更高精度的特點，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，而且進一步發(fā)展僅需已知物面控制點的高效徑向基函數(shù)隱式曲面，以達到快速、自動化、高精度生成適合多體任意復雜外形的計算網(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用、場點屬性識別準則和尖銳物面構(gòu)造分類和特點以及基于切割網(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)格法中進一步發(fā)展高效的徑向基函數(shù)等值曲面描述任意復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)實驗進行比較，以驗證本文在切割網(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雜物面，而且進一步發(fā)展僅需已知物面控制點的高效徑向基函數(shù)隱式曲面，實現(xiàn)快速、自動化、高精度生成適合多體任意復雜外形的計算網(wǎng)格，基于非線性兩相流大渦模擬平臺，可進一步研究海洋環(huán)境下多體之間由于固有存在或相對運動產(chǎn)生的相互干