径向基函数插值方法在动网格技术中的应用

计算物理 ›› 2012, Vol. 29 ›› Issue (2): 191-197.

径向基函数插值方法在动网格技术中的应用

林言中, 陈兵, 徐旭

北京航空航天大学宇航学院, 北京 100191

收稿日期:2011-04-19 修回日期:2011-08-05 出版日期:2012-03-25 发布日期:2012-03-25
作者简介:林言中(1984-),男,辽宁丹东,博士生,主要从事计算流体力学和流固耦合计算方法研究,E-mail:lyz33040315@sa.buaa.edu.cn

Radial Basis Function Interpolation in Moving Mesh Technique

LIN Yanzhong, CHEN Bing, XU Xu

School of Astronautics, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100191, China

Received:2011-04-19 Revised:2011-08-05 Online:2012-03-25 Published:2012-03-25

摘要/Abstract

摘要： 分析用于非结构网格的弹簧比拟和用于结构网格的无限插值动态网格方法在实际应用中的优缺点,提出无需网格连接关系的基于径向基函数(radial basis functions,RBF)插值的动网格技术并编制相应的网格运动计算程序.以二维菱形翼的旋转运动及三维菱形翼的柔性变形为例,分析不同基函数和紧支半径的选取对网格质量及计算效率的影响,并通过与弹簧比拟方法的对比验证了RBF方法的有效性.结果表明:RBF方法数据结构简单,计算效率高,适应大变形能力强,可以有效地实现计算流体力学中的网格运动问题.

关键词: 径向基函数, 动网格, 插值, 弹簧比拟

Abstract: A spring stream method used for unstructured grid and a transfinite interpolation method used for structured grid are discussed.A method using radial basis function is proposed,which resolves moving mesh problem without any grid-connectivity information.Corresponding mesh numerical program is developed.Rotation of a two-dimensional rhombic aerofoil and deformation of a three-dimensional F104 aerofoil are taken as examples to show effects of function and radius on mesh quality and numerical efficiency.Results are compared with mesh-deformation using lineal spring method.It validats availability of the RBF method.We concluded that the RBF method is remarked with simple data structure,high numerical efficiency and strong adapting ability for large mesh deformation.It could be applied to CFD dynamic mesh problems.

Key words: radial basis function, mesh deformation, interpolation, spring

中图分类号:

O241.3

林言中, 陈兵, 徐旭. 径向基函数插值方法在动网格技术中的应用[J]. 计算物理, 2012, 29(2): 191-197.

LIN Yanzhong, CHEN Bing, XU Xu. Radial Basis Function Interpolation in Moving Mesh Technique[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2012, 29(2): 191-197.

[1]	徐金景, 袁光伟. 多流管网格上九点格式的节点插值方法[J]. 计算物理, 2021, 38(2): 153-164.
[2]	王兆清, 钱航, 李金. 移动边界问题的时空域正则区域迭代配点法[J]. 计算物理, 2021, 38(1): 16-24.
[3]	柴国亮, 苏军伟, 王乐. 一种保持二阶精度的反距离加权空间插值算法[J]. 计算物理, 2020, 37(4): 393-402.
[4]	肖敏, 徐喜华, 倪国喜. 基于任意拉格朗日—欧拉型移动网格的反应流广义黎曼问题方法[J]. 计算物理, 2020, 37(2): 127-139.
[5]	王磊磊, 纪乐, 马文涛. FGMs稳态热传导分析的重心Lagrange插值配点法[J]. 计算物理, 2020, 37(2): 173-181.
[6]	刘全, 倪国喜, 牛霄, 胡军. Vlasov-Poisson方程半拉格朗日守恒算法[J]. 计算物理, 2020, 37(1): 19-25.
[7]	郭子滔, 冯仁忠. 一种高精度的修正Hermite-ENO格式[J]. 计算物理, 2019, 36(2): 141-152.
[8]	王兆清, 徐子康. 基于平面问题的位移压力混合配点法[J]. 计算物理, 2018, 35(1): 77-86.
[9]	程晓晗, 聂玉峰, 蔡力, 封建湖. 基于移动网格的熵稳定格式[J]. 计算物理, 2017, 34(2): 175-182.
[10]	曾现洋, 倪国喜. 振动NACA0012翼型的移动网格数值模拟[J]. 计算物理, 2016, 33(3): 266-272.
[11]	刘婷, 马文涛. 重心Lagrange插值配点法求解二维双曲电报方程[J]. 计算物理, 2016, 33(3): 341-348.
[12]	王静平, 葛仁余, 韩有民, 张金轮, 程长征. 双压电材料三维界面端部力电耦合场奇异性[J]. 计算物理, 2016, 33(1): 57-65.
[13]	甄亚欣, 倪国喜. 反应流体的移动网格动理学格式[J]. 计算物理, 2015, 32(6): 677-684.
[14]	陈可洋, 陈树民, 李来林, 吴清岭, 范兴才, 刘振宽, 王建民. 基于扩散滤波方法的地震数据修复技术[J]. 计算物理, 2014, 31(4): 465-470.
[15]	徐喜华, 倪国喜. 基于WENO重构的高阶移动网格动理学格式[J]. 计算物理, 2013, 30(4): 509-514.