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申请/专利权人：四川大学

摘要：本发明建立了一种基于多块结构网格及局部径向基函数插值的旋转机械高阶曲网格自动生成方法，包括以下步骤：基于点数据生成旋转机械几何模型；在m‑theta平面构建拓扑并生成结构化网格；将所有2D面网格映射至3D空间，并堆叠生成体网格；在直网格上插入高阶点，并将高阶点投影到CAD几何；使用径向基函数方法实现空间点变形生成高阶曲网格。本发明建立了一种基于多块结构网格及局部径向基函数插值的旋转机械高阶曲网格自动生成方法，解决了目前旋转机械领域高效自动生成旋转机械高阶网格的技术难题，进而推动了高阶方法在航空发动机数值模拟中的应用。

主权项：1.基于多块拓扑及BRF的旋转机械高阶曲网格生成方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、基于点数据生成旋转机械几何模型；S2、在m-theta平面构建拓扑并生成结构化网格；S3、将所有2D面网格映射至3D空间，并堆叠生成体网格；S4、在直网格上插入高阶点，并将高阶点投影到CAD几何；S5、使用径向基函数方法实现空间点变形生成高阶曲网格；所述步骤S2具体包括如下分步骤：S21、旋转机械的叶片流道设置在多个流段上，该流段位于圆柱坐标系中的三维流面上，流面可以用参数坐标m′，θ表示为m-theta平面；柱坐标fiz，r，θ到m-theta平面转换表达式如下： 其中，i表示当前流段索引；在m-theta平面构建拓扑，旋转机械中使用多个拓扑的组合生成多块拓扑结构，建立拓扑模板，将拓扑模板映射到m-theta二维平面；S22、采用代数方法对每个块生成初始网格，待生成初始代数网格后，采用Thompson的拟线性椭圆PDE优化器对网格进行优化，其表达式如下：αXεε+Pε，ηXε-2βXεη+γXηη+Qε，ηXη＝02其中，P和Q是控制网格间距和正交性的源函数，γ＝Xε·Xε，α＝Xη·Xη，β＝Xε·Xη；所述步骤S4具体包括如下分步骤：S41、在直网格线或面上添加高阶网格点，依据需求在任意两点间添加1个或2个点，得到P2和P3高阶网格单元；相邻的两点间插入高阶点表达式如下： 其中，表示高阶点坐标，和表示是P1直网格起始点坐标，表示从起点到终点的单位法向量，N表示一条网格线上需要插入的高阶点数；S42：在步骤S41直网格上插入高阶网格点后，原始直网格点在CAD模型上，物面上新添加的高阶点进行精确保形处理，采用点向曲面投影的几何法将物面高阶点直接投影到CAD模型；所述步骤S5具体包括如下：使用径向基函数法实现空间点变形，原始RBF插值表达公式如下： 其中，fx表示插值得到的空间网格点的变形量，表示己知变形量新增的高阶曲网格第i个控制点，M表示控制点数量，αi表示插值系数，Φ表示RBF插值基函数，其表达式如下： 其中，R表示控制点作用域半径。

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