使用具有流体域的移动网格的时空守恒元和解元数字模拟FSI

摘要

本发明涉及使用具有移动时空流体网格的时空CE/SE方法数字模拟FSI的系统和方法，该时空CE/SE方法具有与数字模拟结构力学的方法相配合的移动时空流体网格。基于流体域和在计算机系统中接收的结构定义，确定FSI界面。初始化作用于FSI界面上的流体力。响应所接收的流体力，通过使用FEA，获得数字模拟的结构行为。结构行为包括在结构的外边界上的节点位置；该节点位置被用于更新时空流体网格的FSI界面。使用用户选择的网格调整策略相应地调整流体网格的内部节点。通过使用具有经调整的流体网格的CE/SE求解程序来更新流体求解，获得模拟的流体行为。流体力再次被应用于FEA模型，以获得下一个求解周期的模拟的结构行为。

主权项

一种使用具有移动流体网格的时空守恒元/解元（CE/SE）求解程序数字模拟流体结构交互（FSI）的方法，其特征在于，所述方法包括：（a）在其上安装有有限元分析（FEA）和CE/SE求解程序应用模块的计算机系统中接收流体域定义和结构定义，所述流体域定义包括被配置用于CE/SE求解程序的时空流体网格，且所述结构定义包括FEA模型；（b）使用所述时空流体网格和FEA模型确定FSI界面；（c）初始化作用在FEA模型的FSI界面上的流体力；（d）响应所接收的流体力，通过使用FEA模型执行FEA，获得数字模拟的结构行为，所述数字模拟的结构行为包括FEA模型在结构的外边界上的节点位置；（e）更新FSI界面上的流体网格，以匹配结构的外部边界上的节点位置；（f）使用用户选择的网格调整策略，根据FSI界面处的节点位置，调整流体网格的内部节点位置；（g）通过使用具有经调整的流体网格的CE/SE求解程序执行流体求解，获得数字模拟的流体行为，模拟的流体行为包括在FSI界面处的流体力；（h）增加当前求解时间；以及（i）重复（d）至（h），直至满足结束条件。