隐式界面建模方法研究

发布时间：2021-07-10 05:18

　　多体多尺度结构的运动变形建模及数值方法研究,尤其是复杂几何外形的网格划分,一直是现代计算流体力学的前沿与难点问题。相比于传统的贴体网格,直角背景网格在处理复杂几何外形的界面运动和大变形问题。本文的研究集中于直角背景网格下的隐式界面重构和追踪,在传统径向基函数（RBF）和经典水平集（Level Set）数值方法的基础上,提出一套高效RBF隐式界面重构技术和基于高效RBF的Level Set界面追踪技术,实现船体表面和自由波面的界面建模和追踪。具体内容包括:首先,对国内外散乱点隐式界面建模和追踪相关方法进行了分析和研究,总结目前各种界面建模方法的特点及存在问题,提出改进RBF方法和Level Set方法的研究思路。详细阐述了传统RBF隐式界面重构方法的理论基础和技术路线,针对其求解过程中大型满秩矩阵的求解效率问题,开发了一套高效RBF界面重构技术,减少参与计算的界面控制点个数,从而降低求解计算量。同时引入单位分解和光滑拼接技术,将整个计算域分割为多个局部数据区域,分别在局部区域内采用径向基隐式界面重构技术得到局部曲面,然后通过光滑的拼接函数将各个局部界面加权拼合为空间上光滑连续的完整界面,... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

船舶航行（船体-水界面）

第1章 绪论1.1 课题背景和研究意义面积广阔的海洋蕴含了非常丰富的油气资源，世界各国对于油气资源的巨大需求推动了石油开采从浅海到深远海的快速发展。深海复杂环境下，船舶与海洋工程结构物将面临风、畸形波、内波、分层流等多种随时间和空间变化的非线性随机载荷联合作用。国际学术界与海洋工程界迫切需要借助于数模、物模、现场观测和监测等手段，着力深入研究深远海复杂环境下船舶与海洋工程结构物的非线性流固耦合现象和水弹性机理与理论方法。

本文主要的研究路线

【参考文献】：
期刊论文
[1]处理多介质界面的改进型Front Tracking方法[J]. 童石磊,钟敏,柏劲松,陈森华.  高压物理学报. 2016(06)
[2]基于Zernike多项式和径向基函数的自由曲面重构方法[J]. 叶井飞,高志山,刘晓莉,王伟,张聪旸.  光学学报. 2014(08)
[3]结合间接邻域的散乱点云三角网格曲面重构[J]. 罗年猛,郑凌锋,朱林,刘云华.  计算机工程与应用. 2014(20)
[4]网格曲面上两相离曲线段的光滑过渡[J]. 刘斌,林俊义,黄常标,刘华,江开勇.  计算机集成制造系统. 2013(03)
[5]基于径向基函数的网格变形及非线性气动弹性时域仿真研究[J]. 谢亮,徐敏,安效民,蔡天星,陈韦贤.  航空学报. 2013(07)
[6]基于参数优化的多层次单元划分曲面重建[J]. 温佩芝,宁如花,黄锦芳.  计算机应用. 2011(07)
[7]带噪声的点云数据的隐式曲面重建算法[J]. 杨军,诸昌钤.  西南交通大学学报. 2008(01)

博士论文
[1]点云数据几何处理方法研究[D]. 张帆.西北大学 2013
[2]基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D]. 莫堃.华中科技大学 2010
[3]基于散乱点云数据的隐式曲面重建研究[D]. 刘含波.哈尔滨工业大学 2009

硕士论文
[1]基于改进的径向基函数网络的3D隐式曲面重构算法研究[D]. 符艳青.中国计量学院 2014
[2]基于DSP的NURBS曲线高速高精度实时插补算法的研究与实现[D]. 黄国辉.广东工业大学 2013
[3]运动界面的界面追踪法及其并行实现[D]. 周春晨.南京航空航天大学 2007



本文编号：3275267