• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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基于单元相交的混合网格精确守恒插值方法

徐春光 董海波 刘君

吴昊, 方秦, 龚自明. 考虑刚性弹弹头形状的混凝土(岩石)靶体侵彻深度半理论分析[J]. 爆炸与冲击, 2012, 32(6): 573-580. doi: 10.11883/1001-1455(2012)06-0573-08
引用本文: 徐春光, 董海波, 刘君. 基于单元相交的混合网格精确守恒插值方法[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(3): 305-312. doi: 10.11883/1001-1455(2016)03-0305-08
WU Hao, FANGQin, GONG Zi-ming. Semi-theoreticalanalysesforpenetrationdepthofrigidprojectileswithdifferentnosegeometriesintoconcrete(rock)target[J]. Explosion And Shock Waves, 2012, 32(6): 573-580. doi: 10.11883/1001-1455(2012)06-0573-08
Citation: Xu Chunguang, Dong Haibo, Liu Jun. An accurate conservative interpolation method for the mixed gridbased on the intersection of grid cells[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(3): 305-312. doi: 10.11883/1001-1455(2016)03-0305-08

基于单元相交的混合网格精确守恒插值方法

doi: 10.11883/1001-1455(2016)03-0305-08
基金项目: 

国家自然科学基金项目 11272074

辽宁省自然科学基金项目 201202033

详细信息
    作者简介:

    徐春光(1977—),男,博士, 高级工程师

    通讯作者:

    刘君, liujun65@dlut.edu.cn

  • 中图分类号: O354

An accurate conservative interpolation method for the mixed gridbased on the intersection of grid cells

  • 摘要: 基于网格切割思想,发展了二维/三维混合网格条件下的单元相交算法,可精确计算任意两个多边形/多面体的交集。在此基础上,实现了基于单元相交(CIB/DC)的精确守恒插值算法。二维和三维验证算例表明,该方法能够保证插值过程中计算域内物理量的严格守恒,且具有比常规二阶插值更高的精度。
  • 图  1  超网格示意图

    Figure  1.  Schematic of the supermesh

    图  2  二维网格切割示意图

    Figure  2.  Schematic of the two-dimensional grid cutting

    图  3  直线切割平面凸多边形

    Figure  3.  Schematic of a straight line cuttingplane convex polygon

    图  4  三维网格分解示意图

    Figure  4.  Schematic of the three dimensional mesh decomposition

    图  5  相交单元的搜索方法

    Figure  5.  Search method of intersection elements

    图  6  数值计算建模图

    Figure  6.  Geometry of the specimenused for simulation

    图  7  计算结果的误差比较

    Figure  7.  Different errors of computational results

    图  8  计算结果的积分比较

    Figure  8.  Different integrals of computational results

    图  9  数值计算建模图

    Figure  9.  Geometry of the specimen used for simulation

    图  10  插值方法的精度比较

    Figure  10.  Comparison of precision with different interpolation methods

    图  11  测试函数分布云图

    Figure  11.  Nephogram of different test functions

    图  12  插值方法的精度比较

    Figure  12.  Comparison of precision with different interpolation methods

    表  1  计算网格参数

    Table  1.   Parameters of the computational grid

    序号 结构网格 非结构网格
    节点数 单元数
    1 33×33 695 1 260
    2 65×65 2 593 4 928
    3 129×129 10 044 19 574
    4 257×257 39 687 78 348
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    表  2  不同算例的守恒误差

    Table  2.   Conservation errors indifferent numerical cases

    序号 二阶插值 守恒型二阶插值
    1 3.724×10-3 0
    2 -1.447×10-3 0
    3 -3.985×10-4 1×10-14
    4 5.636×10-5 -2×10-14
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    表  3  计算网格参数

    Table  3.   Parameters of the computational grid

    序号 网格1 网格2 dx
    节点数 单元数 节点数 单元数
    1 914 4 033 676 2 711 0.067
    2 2 222 10 632 1 424 6 075 0.050
    3 6 527 32 913 3 733 16 681 0.035
    4 26 099 138 542 12 600 59 347 0.022
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-11-10
  • 修回日期:  2015-03-30
  • 刊出日期:  2016-05-25

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