CN115470511B - 适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法及装置，通过获取模型文件；根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格；其中，表面网格包括多个表面网格单元，且多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，本发明实施例通过将模型文件的几何特征充分考虑，可准确识别狭缝特征，并按照CFD网格分辨率需要进行局部加密，可避免狭缝局部网格分辨率不足或全局加密网格量过大的情况，从而提高笛卡尔网格方法对多部件复杂构型的适用性。

Description

适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法及装置

技术领域

本申请属于流体力学技术领域，尤其涉及一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法及装置。

背景技术

网格生成技术是计算流体动力学（ComputationalFluidDynamics，CFD）不可或缺的重要组成部分。目前，常用的基础网格类型主要有结构网格、非结构网格和笛卡尔网格等三大类。

相对于传统的结构网格和非结构网格，笛卡尔网格不依赖于物面网格直接生成空间网格，具有网格生成自动化程度高、复杂外形适应性好、非定常/多尺度等流动结构捕捉能力强等优势，具有良好的应用前景。

目前，笛卡尔网格技术在很多仿真问题中得到应用。在笛卡尔网格生成过程中，通常做法是根据来流参数和几何特征尺寸设定最小网格尺度和加密次数，以进行自适应加密，这在简单的单部件外形中可以很好适用。但在存在多部件的模型问题中，当部件间间距较小，即存在狭缝时，这种方法往往难以保证狭缝之间有充足的网格点，即对该狭缝特征的网格分辨率不足。而如果只是简单通过在全局统一进行加密的方式，容易造成网格量过大的问题，造成计算资源不必要的浪费。因此，如何对复杂结构的部件模型进行网格生成，确保网格分布合理，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明意在提供一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法及装置，以解决现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

第一个方面，本发明实施例提供一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法，所述方法包括：

获取模型文件；

根据所述模型文件，生成与所述模型文件对应的表面网格；其中，所述表面网格包括多个表面网格单元，且所述多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；

根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；

对所述空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到所述预先设定的加密次数，且所述空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格。

可选地，所述根据所述模型文件，生成与所述模型文件对应的表面网格，包括：

将所述模型文件生成模型表面离散网格；

按照多个部件编号，对所述模型表面离散网格的表面网格单元进行编号；

将对多个表面网格单元进行编号完后的离散网格，确定为与所述模型文件对应的表面网格。

可选地，所述根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格，包括：

根据模型文件中的各个部件的几何特征尺寸，确定所述预设计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸；

根据所述预先设定的加密次数、所述预设计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸，生成所述空间笛卡尔网格。

可选地，所述对所述空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到所述预先设定的加密次数，且所述空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，包括：

根据所述计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸，生成填充整个计算域的初始空间笛卡尔网格；

根据所述初始空间笛卡尔网格的网格点的坐标信息和所述表面网格的坐标信息，计算各个所述初始空间笛卡尔网格和表面网格的相对位置关系，所述初始空间笛卡尔网格至少包括与表面相交的笛卡尔网格、表面内部的笛卡尔网格和表面外部的笛卡尔网格；

对所述与表面相交的笛卡尔网格进行一次加密，将所述与表面相交的笛卡尔网格分为预设数量的网格子单元；

确定所述网格子单元与所述表面网格的相对位置关系；

循环对每次加密后得到的网格子单元进行判断；

若加密次数达到所述预先设定的加密次数，且所述空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件，则将最后一次加密后得到的网格子单元确定为所述空间笛卡尔网格，所述空间笛卡尔网格为最小网格尺寸。

可选地，所述方法还包括：

根据所述模型文件的几何特征，对所述模型文件中的不同部件之间的网格进行检测，并进行自适应加密处理。

可选地，所述根据所述模型文件的几何特征，对所述模型文件中的不同部件之间的网格进行检测，包括：

根据几何特征尺寸，确定不同部件之间狭缝的最大距离，设定为投影距离判据；

按照部件编号顺序，计算目标网格点在各部件小于预设距离的投影距离，并存储投影点所在物面单元；

判断各投影距离是否都满足小于投影距离判据的条件；

若各投影距离都满足小于投影距离判据，则针对目标网格点在不同部件上投影点所在的物面网格单元，计算存储的不同物面网格单元之间的最近距离；

根据网格分辨率要求网格数m，和所述最近距离，确定部件间最小网格尺寸判据；

比较当前最小网格尺寸和所述最小网格尺寸判据；

若当前最小网格尺寸小于所述最小网格尺寸判据，将目标网格加密，并更新最小网格尺寸；

若当前最小网格尺寸大于等于所述最小网格尺寸判据，则进行网格光顺优化处理。

可选地，所述若当前最小网格尺寸大于等于所述最小网格尺寸判据，则进行网格光顺优化处理，包括：

在加密区域内，比较相邻的网格单元的加密次数；

若两个相邻的网格单元的加密次数之差大于等于预设值，则对加密次数较大的网格进行加粗处理，直至两个相邻的网格单元的加密次数之差小于所述预设值。

第二个方面，本发明实施例提供一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取模型文件；

第一生成模块，用于根据所述模型文件，生成与所述模型文件对应的表面网格；其中，所述表面网格包括多个表面网格单元，且所述多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；

第二生成模块，用于根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；

计算模块，用于对所述空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到所述预先设定的加密次数，且所述空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格。

可选地，所述第一生成模块用于：

将所述模型文件生成模型表面离散网格；

按照多个部件编号，对所述模型表面离散网格的表面网格单元进行编号；

将对多个表面网格单元进行编号完后的离散网格，确定为与所述模型文件对应的表面网格。

可选地，所述第二生成模块用于：

根据模型文件中的各个部件的几何特征尺寸，确定所述预设计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸；

根据所述预先设定的加密次数、所述预设计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸，生成所述空间笛卡尔网格。

可选地，所述计算模块用于：

根据所述计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸，生成填充整个计算域的初始空间笛卡尔网格；

根据所述初始空间笛卡尔网格的网格点的坐标信息和所述表面网格的坐标信息，计算各个所述初始空间笛卡尔网格和表面网格的相对位置关系，所述初始空间笛卡尔网格至少包括与表面相交的笛卡尔网格、表面内部的笛卡尔网格和表面外部的笛卡尔网格；

对所述与表面相交的笛卡尔网格进行一次加密，将所述与表面相交的笛卡尔网格分为预设数量的网格子单元；

确定所述网格子单元与所述表面网格的相对位置关系；

循环对每次加密后得到的网格子单元进行判断；

若加密次数达到所述预先设定的加密次数，且所述空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件，则将最后一次加密后得到的网格子单元确定为所述空间笛卡尔网格，所述空间笛卡尔网格为最小网格尺寸。

可选地，所述计算模块还用于：

根据所述模型文件的几何特征，对所述模型文件中的不同部件之间的网格进行检测，并进行自适应加密处理。

可选地，所述计算模块还用于：

根据几何特征尺寸，确定不同部件之间狭缝的最大距离，设定为投影距离判据；

按照部件编号顺序，计算目标网格点在各部件小于预设距离的投影距离，并存储投影点所在物面单元；

判断各投影距离是否都满足小于投影距离判据的条件；

若各投影距离都满足小于投影距离判据，则针对目标网格点在不同部件上投影点所在的物面网格单元，计算存储的不同物面网格单元之间的最近距离；

根据网格分辨率要求网格数m，和所述最近距离，确定部件间最小网格尺寸判据；

比较当前最小网格尺寸和所述最小网格尺寸判据；

若当前最小网格尺寸小于所述最小网格尺寸判据，将目标网格加密，并更新最小网格尺寸；

若当前最小网格尺寸大于等于所述最小网格尺寸判据，则进行网格光顺优化处理。

可选地，所述计算模块具体用于：

在加密区域内，比较相邻的网格单元的加密次数；

若两个相邻的网格单元的加密次数之差大于等于预设值，则对加密次数较大的网格进行加粗处理，直至两个相邻的网格单元的加密次数之差小于所述预设值。

第三个方面，本发明实施例提供一种终端设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机程序；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现第一个方面提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法。

第四个方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现第一个方面提供的适用于多部件模型的网格生成方法。

本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法及装置，通过获取模型文件；根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格；其中，表面网格包括多个表面网格单元，且多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，本发明实施例通过将模型文件的几何特征充分考虑，可准确识别狭缝特征，并按照CFD网格分辨率需要进行局部加密，可避免狭缝局部网格分辨率不足或全局加密网格量过大的情况，从而提高笛卡尔网格方法对多部件复杂构型的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例中一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法的流程图；

图2为本申请一实施例中又一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法的流程图；

图3是本发明的一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成装置实施例的结构框图；

图4是本发明的一种终端设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明一实施例提供一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法，用于对多部件模型生成网格。本实施例的执行主体为适用于多部件模型的笛卡尔网格生成装置，设置在终端设备上，例如，终端设备至少包括计算机终端等。

参照图1，示出了本发明的一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法实施例的步骤流程图，该方法具体可以包括如下步骤：

S101、获取模型文件；

具体地，终端设备获取模型文件，该模型文件至少包括多个部件。

S102、根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格；其中，表面网格包括多个表面网格单元，且多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；

具体地，终端设备导入模型文件，生成模型表面离散网格，设定部件编号，对表面网格单元按部件顺序编号并存储，得到与模型文件对应的表面网格。

S103、根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；

其中，笛卡尔网格：又称直角网格，网格面或边与坐标平面或坐标轴平行，通常二维情况下是矩形网格，三维情况下为六面体网格，可以不用考虑物面形状直接生成，一般与几何模型的物面相交，具有自动化生成、便于自适应、网格质量较高的优势。

具体地，终端设备根据几何特征尺寸设定计算域尺寸和坐标、初始网格尺寸；根据计算需求设定自适应加密次数N；生成初始自适应笛卡尔网格：

S104、对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格。

具体地，终端设备根据计算域和初始网格尺寸，生成填充整个计算域的均匀空间笛卡尔网格；然后，根据空间笛卡尔网格点的坐标信息和表面网格坐标信息，计算各空间笛卡尔网格和表面网格的相对位置关系，将空间笛卡尔网格分为三类：与表面相交的笛卡尔网格，表面内部的笛卡尔网格，表面外部的笛卡尔网格；之后，将与表面相交的笛卡尔网格进行一次加密，该网格单元会被均匀分为8个均匀的子单元，并按照②的方式计算确定各子单元相对表面的位置关系；判断最密一层的笛卡尔网格是否达到设定的自适应加密次数，若达到则网格生成完毕，若未达到，则重复上述步骤，直到达到预先设定的加密次数，确保空间网格在模型表面附近的网格尺寸达到模拟要求，将满足预设条件下生成的网格，确定为目标网格，其中，目标网格即为满足条件的空间笛卡尔网格。

本发明实施例提出了一种适用于复杂多部件模型笛卡尔网格自适应生成方法，这种方法将几何特征充分考虑，可准确识别狭缝特征，并按照CFD网格分辨率需要进行局部加密，可避免狭缝局部网格分辨率不足或全局加密网格量过大的情况，从而提高笛卡尔网格方法对多部件复杂构型的适用性。

本发明实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法，通过获取模型文件；根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格；其中，表面网格包括多个表面网格单元，且多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，本发明实施例通过将模型文件的几何特征充分考虑，可准确识别狭缝特征，并按照CFD网格分辨率需要进行局部加密，可避免狭缝局部网格分辨率不足或全局加密网格量过大的情况，从而提高笛卡尔网格方法对多部件复杂构型的适用性。

本发明又一实施例对上述实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法做进一步补充说明。

可选地，根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格，包括：

将模型文件生成模型表面离散网格；

按照多个部件编号，对模型表面离散网格的表面网格单元进行编号；

将对多个表面网格单元进行编号完后的离散网格，确定为与模型文件对应的表面网格。

可选地，根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格，包括：

根据模型文件中的各个部件的几何特征尺寸，确定预设计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸；

根据预先设定的加密次数、预设计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸，生成空间笛卡尔网格。

可选地，对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，包括：

根据计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸，生成填充整个计算域的初始空间笛卡尔网格；

根据初始空间笛卡尔网格的网格点的坐标信息和表面网格的坐标信息，计算各个初始空间笛卡尔网格和表面网格的相对位置关系，初始空间笛卡尔网格至少包括与表面相交的笛卡尔网格、表面内部的笛卡尔网格和表面外部的笛卡尔网格；

对与表面相交的笛卡尔网格进行一次加密，将与表面相交的笛卡尔网格分为预设数量的网格子单元；

确定网格子单元与表面网格的相对位置关系；

循环对每次加密后得到的网格子单元进行判断；

若加密次数达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格与表面网格的尺寸满足预设条件，则将最后一次加密后得到的网格子单元确定为空间笛卡尔网格，空间笛卡尔网格为最小网格尺寸。

可选地，该方法还包括：

根据模型文件的几何特征，对模型文件中的不同部件之间的网格进行检测，并进行自适应加密处理。

可选地，根据模型文件的几何特征，对模型文件中的不同部件之间的网格进行检测，包括：

根据几何特征尺寸，确定不同部件之间狭缝的最大距离，设定为投影距离判据；

按照部件编号顺序，计算目标网格点在各部件小于预设距离的投影距离，并存储投影点所在物面单元；

判断各投影距离是否都满足小于投影距离判据的条件；

若各投影距离都满足小于投影距离判据，则针对目标网格点在不同部件上投影点所在的物面网格单元，计算存储的不同物面网格单元之间的最近距离；

根据网格分辨率要求网格数m，和最近距离，确定部件间最小网格尺寸判据；

比较当前最小网格尺寸和最小网格尺寸判据；

若当前最小网格尺寸小于最小网格尺寸判据，将目标网格加密，并更新最小网格尺寸；

若当前最小网格尺寸大于等于最小网格尺寸判据，则进行网格光顺优化处理。

可选地，若当前最小网格尺寸大于等于最小网格尺寸判据，则进行网格光顺优化处理，包括：

在加密区域内，比较相邻的网格单元的加密次数；

若两个相邻的网格单元的加密次数之差大于等于预设值，则对加密次数较大的网格进行加粗处理，直至两个相邻的网格单元的加密次数之差小于预设值。

图2为本申请一实施例中又一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法的流程图，如图2所示，该适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法，包括：表面网格生成部分、初步自适应部分和多部件自适应部分，其中，

表面网格生成部分为：即模型表面网格生成和预处理：

（a）导入模型文件，生成模型表面离散网格；

（b）设定部件编号，对表面网格单元按部件顺序编号并存储；

初步自适应部分为：初始自适应笛卡尔网格生成：

（1）根据几何特征尺寸设定合适的计算域尺寸和坐标、初始网格尺寸，以及设定自适应加密次数N；

（2）根据设定的自适应加密次数N，生成初始自适应网格；

（3）计算加密后最小网格尺寸L_O：①首先，根据计算域和初始网格尺寸，生成填充整个计算域的均匀空间笛卡尔网格；②然后，根据空间笛卡尔网格点的坐标信息和表面网格坐标信息，计算各空间笛卡尔网格和表面网格的相对位置关系，将空间笛卡尔网格分为三类：与表面相交的笛卡尔网格，表面内部的笛卡尔网格，表面外部的笛卡尔网格；③之后，将与表面相交的笛卡尔网格进行一次加密，该网格单元会被均匀分为8个均匀的子单元，并按照②的方式计算确定各子单元相对表面的位置关系；④判断最密一层的笛卡尔网格是否达到设定的自适应加密次数，若达到则网格生成完毕，若未达到，则重复②③④，直到达到设定的加密次数，确保空间网格在模型表面附近的网格尺寸达到模拟要求。

多部件自适应部分：对于不同部件之间的网格进行检测和自适应加密。

1）根据模型文件中模型的几何特征尺寸，确定不同部件之间狭缝的最大距离，设定为投影距离判据D；

2)按照部件编号顺序，计算目标网格点在各部件最近投影距离，并存储投影点所在物面单元；

3)判断上述各投影距离是否都满足小于投影距离判据D。

若是，接着依次进行步骤4)-6）；

4)针对目标网格点在不同部件上投影点所在的物面网格单元，计算存储的不同物面网格单元之间的最近距离h；

5)结合网格分辨率要求网格数m，根据上述最近距离，确定部件间网格最小尺寸判据L_t=h/m；

6)比较当前最小网格尺寸L_o和判据L_t：

当L_t<L_o时，将目标网格加密，并更新最小网格尺寸L_o=L_o/2；循环该步骤，直至满足L_o<=L_t。

若L_o<=L_t，则进行网格光顺优化：在加密区域附近比较相邻网格单元层次（加密次数），两者之差超过1时，加密较粗的网格，直至两者之差不超过1，以保证网格过渡平滑，确保网格质量。

若否，进行步骤7）；

7）目标检测：判断是否完成所有网格点检测，若是，则输出网格，仿真结束；若否，则进行下一网格点，并重复上述步骤，直至完成所有网格点检测。

本发明实施例采用对应笛卡尔网格自适应生成技术，提供了一种适应于多部件复杂模型的笛卡尔网格自动生成方法，可以实现对部件间狭缝有效识别和局部自适应加密，确保模型几何信息保真和网格分布合理，避免狭缝网格分辨率不足或全局统一加密导致的网格规模过大问题，提高自适应笛卡尔网格方法对多体复杂构型的适用性。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

本发明实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法，通过获取模型文件；根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格；其中，表面网格包括多个表面网格单元，且多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，本发明实施例通过将模型文件的几何特征充分考虑，可准确识别狭缝特征，并按照CFD网格分辨率需要进行局部加密，可避免狭缝局部网格分辨率不足或全局加密网格量过大的情况，从而提高笛卡尔网格方法对多部件复杂构型的适用性。

本发明另一实施例提供一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成装置，用于执行上述实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法。

参照图3，示出了本发明的一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成装置实施例的结构框图，该装置具体可以包括如下模块：获取模块301、第一生成模块302、第二生成模块303和计算模块304，其中：

获取模块301用于获取模型文件；

第一生成模块302用于根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格；其中，表面网格包括多个表面网格单元，且多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；

第二生成模块303用于根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；

计算模块304用于对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格。

本发明实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成装置，通过获取模型文件；根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格；其中，表面网格包括多个表面网格单元，且多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，本发明实施例通过将模型文件的几何特征充分考虑，可准确识别狭缝特征，并按照CFD网格分辨率需要进行局部加密，可避免狭缝局部网格分辨率不足或全局加密网格量过大的情况，从而提高笛卡尔网格方法对多部件复杂构型的适用性。

本发明又一实施例对上述实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成装置做进一步补充说明。

可选地，第一生成模块用于：

将模型文件生成模型表面离散网格；

按照多个部件编号，对模型表面离散网格的表面网格单元进行编号；

将对多个表面网格单元进行编号完后的离散网格，确定为与模型文件对应的表面网格。

可选地，第二生成模块用于：

根据模型文件中的各个部件的几何特征尺寸，确定预设计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸；

根据预先设定的加密次数、预设计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸，生成空间笛卡尔网格。

可选地，计算模块用于：

根据计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸，生成填充整个计算域的初始空间笛卡尔网格；

根据初始空间笛卡尔网格的网格点的坐标信息和表面网格的坐标信息，计算各个初始空间笛卡尔网格和表面网格的相对位置关系，初始空间笛卡尔网格至少包括与表面相交的笛卡尔网格、表面内部的笛卡尔网格和表面外部的笛卡尔网格；

对与表面相交的笛卡尔网格进行一次加密，将与表面相交的笛卡尔网格分为预设数量的网格子单元；

确定网格子单元与表面网格的相对位置关系；

循环对每次加密后得到的网格子单元进行判断；

若加密次数达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格尺寸满足预设条件，则将最后一次加密后得到的网格子单元确定为空间笛卡尔网格，空间笛卡尔网格为最小网格尺寸。

可选地，计算模块还用于：

根据模型文件的几何特征，对模型文件中的不同部件之间的网格进行检测，并进行自适应加密处理。

可选地，计算模块还用于：

根据几何特征尺寸，确定不同部件之间狭缝的最大距离，设定为投影距离判据；

按照部件编号顺序，计算目标网格点在各部件小于预设距离的投影距离，并存储投影点所在物面单元；

判断各投影距离是否都满足小于投影距离判据的条件；

若各投影距离都满足小于投影距离判据，则针对目标网格点在不同部件上投影点所在的物面网格单元，计算存储的不同物面网格单元之间的最近距离；

根据网格分辨率要求网格数m，和最近距离，确定部件间最小网格尺寸判据；

比较当前最小网格尺寸和最小网格尺寸判据；

若当前最小网格尺寸小于最小网格尺寸判据，将目标网格加密，并更新最小网格尺寸；

若当前最小网格尺寸大于等于最小网格尺寸判据，则进行网格光顺优化处理。

可选地，计算模块具体用于：

在加密区域内，比较相邻的网格单元的加密次数；

若两个相邻的网格单元的加密次数之差大于等于预设值，则对加密次数较大的网格进行加粗处理，直至两个相邻的网格单元的加密次数之差小于预设值。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成装置，通过获取模型文件；根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格；其中，表面网格包括多个表面网格单元，且多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，本发明实施例通过将模型文件的几何特征充分考虑，可准确识别狭缝特征，并按照CFD网格分辨率需要进行局部加密，可避免狭缝局部网格分辨率不足或全局加密网格量过大的情况，从而提高笛卡尔网格方法对多部件复杂构型的适用性。

本发明再一实施例提供一种终端设备，用于执行上述实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法。

图4是本发明的一种终端设备的结构示意图，如图4所示，该终端设备包括：至少一个处理器401和存储器402；

存储器存储计算机程序；至少一个处理器执行存储器存储的计算机程序，以实现上述实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法。

本实施例提供的终端设备，通过获取模型文件；根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格；其中，表面网格包括多个表面网格单元，且多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，本发明实施例通过将模型文件的几何特征充分考虑，可准确识别狭缝特征，并按照CFD网格分辨率需要进行局部加密，可避免狭缝局部网格分辨率不足或全局加密网格量过大的情况，从而提高笛卡尔网格方法对多部件复杂构型的适用性。

本申请又一实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现上述任一实施例提供的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法。

根据本实施例的计算机可读存储介质，通过获取模型文件；根据模型文件，生成与模型文件对应的表面网格；其中，表面网格包括多个表面网格单元，且多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；对空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到预先设定的加密次数，且空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，本发明实施例通过将模型文件的几何特征充分考虑，可准确识别狭缝特征，并按照CFD网格分辨率需要进行局部加密，可避免狭缝局部网格分辨率不足或全局加密网格量过大的情况，从而提高笛卡尔网格方法对多部件复杂构型的适用性。

应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语均具有与本申请所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，如旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法，其特征在于，所述方法包括：

获取模型文件；

根据所述模型文件，生成与所述模型文件对应的表面网格；其中，所述表面网格包括多个表面网格单元，且所述多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；

根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；

对所述空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到所述预先设定的加密次数，且所述空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格；

根据所述模型文件的几何特征，对所述模型文件中的不同部件之间的网格进行检测，并进行自适应加密处理；

所述根据所述模型文件的几何特征，对所述模型文件中的不同部件之间的网格进行检测，包括：

根据几何特征尺寸，确定不同部件之间狭缝的最大距离，设定为投影距离判据；

按照部件编号顺序，计算目标网格点在各部件小于预设距离的投影距离，并存储投影点所在物面单元；

判断各投影距离是否都满足小于投影距离判据的条件；

若各投影距离都满足小于投影距离判据，则针对目标网格点在不同部件上投影点所在的物面网格单元，计算存储的不同物面网格单元之间的最近距离；

根据网格分辨率要求网格数m，和所述最近距离，确定部件间最小网格尺寸判据；

比较当前最小网格尺寸和所述最小网格尺寸判据；

若当前最小网格尺寸小于所述最小网格尺寸判据，将目标网格加密，并更新最小网格尺寸；

若当前最小网格尺寸大于等于所述最小网格尺寸判据，则进行网格光顺优化处理。

2.根据权利要求1所述的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法，其特征在于，所述根据所述模型文件，生成与所述模型文件对应的表面网格，包括：

将所述模型文件生成模型表面离散网格；

按照多个部件编号，对所述模型表面离散网格的表面网格单元进行编号；

将对多个表面网格单元进行编号完后的离散网格，确定为与所述模型文件对应的表面网格。

3.根据权利要求1所述的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法，其特征在于，所述根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格，包括：

根据模型文件中的各个部件的几何特征尺寸，确定所述预设计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸；

根据所述预先设定的加密次数、所述预设计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸，生成所述空间笛卡尔网格。

4.根据权利要求3所述的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法，其特征在于，所述对所述空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到所述预先设定的加密次数，且所述空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格，包括：

根据所述计算域的尺寸、坐标和初始网格尺寸，生成填充整个计算域的初始空间笛卡尔网格；

根据所述初始空间笛卡尔网格的网格点的坐标信息和所述表面网格的坐标信息，计算各个所述初始空间笛卡尔网格和表面网格的相对位置关系，所述初始空间笛卡尔网格至少包括与表面相交的笛卡尔网格、表面内部的笛卡尔网格和表面外部的笛卡尔网格；

对所述与表面相交的笛卡尔网格进行一次加密，将所述与表面相交的笛卡尔网格分为预设数量的网格子单元；

确定所述网格子单元与所述表面网格的相对位置关系；

循环对每次加密后得到的网格子单元进行判断；

若加密次数达到所述预先设定的加密次数，且所述空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件，则将最后一次加密后得到的网格子单元确定为所述空间笛卡尔网格，所述空间笛卡尔网格为最小网格尺寸。

5.根据权利要求1所述的适用于多部件模型的笛卡尔网格生成方法，其特征在于，所述若当前最小网格尺寸大于等于所述最小网格尺寸判据，则进行网格光顺优化处理，包括：

在加密区域内，比较相邻的网格单元的加密次数；

若两个相邻的网格单元的加密次数之差大于等于预设值，则对加密次数较大的网格进行加粗处理，直至两个相邻的网格单元的加密次数之差小于所述预设值。

6.一种适用于多部件模型的笛卡尔网格生成装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取模型文件；

第一生成模块，用于根据所述模型文件，生成与所述模型文件对应的表面网格；其中，所述表面网格包括多个表面网格单元，且所述多个表面网格单元按照部件顺序进行编号；

第二生成模块，用于根据预先设定的加密次数和预设计算域，生成空间笛卡尔网格；

计算模块，用于对所述空间笛卡尔网格进行加密计算，直到达到所述预先设定的加密次数，且所述空间笛卡尔网格的尺寸满足预设条件的情况下，得到目标网格；

根据所述模型文件的几何特征，对所述模型文件中的不同部件之间的网格进行检测，并进行自适应加密处理；

所述根据所述模型文件的几何特征，对所述模型文件中的不同部件之间的网格进行检测，包括：

根据几何特征尺寸，确定不同部件之间狭缝的最大距离，设定为投影距离判据；

按照部件编号顺序，计算目标网格点在各部件小于预设距离的投影距离，并存储投影点所在物面单元；

判断各投影距离是否都满足小于投影距离判据的条件；

若各投影距离都满足小于投影距离判据，则针对目标网格点在不同部件上投影点所在的物面网格单元，计算存储的不同物面网格单元之间的最近距离；

根据网格分辨率要求网格数m，和所述最近距离，确定部件间最小网格尺寸判据；

比较当前最小网格尺寸和所述最小网格尺寸判据；

若当前最小网格尺寸小于所述最小网格尺寸判据，将目标网格加密，并更新最小网格尺寸；

若当前最小网格尺寸大于等于所述最小网格尺寸判据，则进行网格光顺优化处理。

Images