【摘 要】
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动网格方法作为解决计算流体学（CFD,Computational Fluid Dynamics）中运动边界问题的重要技术,被广泛应用在汽车、航天等工业生产中。随着高性能计算技术在近年来的高速发展,大规模动网格数值模拟研究能够为流体相关工程计算提供有价值的实践参考。目前的动网格技术主要存在的问题是,在模型规模大、物体运动剧烈的情况下,其计算效率和计算精度不够高和网格调整效果不够好等。因此,本课题针对
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动网格方法作为解决计算流体学（CFD,Computational Fluid Dynamics）中运动边界问题的重要技术,被广泛应用在汽车、航天等工业生产中。随着高性能计算技术在近年来的高速发展,大规模动网格数值模拟研究能够为流体相关工程计算提供有价值的实践参考。目前的动网格技术主要存在的问题是,在模型规模大、物体运动剧烈的情况下,其计算效率和计算精度不够高和网格调整效果不够好等。因此,本课题针对数值模拟中动网格技术所面临的挑战,对基于OpenFOAM的RBF动网格优化算法展开研究,主要工作和创新点包括:1.实现了基于贪心选点的RBF动网格原型算法（第二章）本文基于OpenFOAM开源软件平台,通过对平台结构的分析,在数值求解部分增加满足RBF动网格的功能模块,以此在平台上实现了基于贪心选点的RBF动网格原型算法。2.设计实现了面向RBF矩阵系统优化的分块迭代算法（第三章）本文提出了一种基于RBF矩阵系统的分块迭代算法,并针对不同规模、不同形态网格进行了测试,结果显示平均计算耗时降幅达到90%以上。3.设计实现了基于边界重划分的RBF动网格并行优化算法（第四章）本文对整个RBF动网格贪心选点过程进行了分析,对所有可并行过程进行了并行化处理;并从通信、负载均衡方面考虑,用改良边界重划分和集合通信方法对传统的RBF网格并行算法进行了优化。测试结果显示,相较于传统的并行方法,其通信时间降低,并行效率也得到提高。
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