流固耦合數(shù)據(jù)的界面非線性降維傳遞
流固耦合界面網(wǎng)格間的數(shù)據(jù)傳遞是流固耦合數(shù)值分析方法實(shí)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)有的流固耦合數(shù)據(jù)傳遞方法由于受到耦合面彎曲、網(wǎng)格不匹配、網(wǎng)格密度大小等因素的影響,數(shù)據(jù)傳遞精度不高,進(jìn)一步影響了流固耦合數(shù)值分析的精度。本書著重從耦合面和耦合數(shù)據(jù)空間非線性的全新角度討論流固耦合數(shù)據(jù)傳遞問題,通過大量的算例闡述耦合面和耦合數(shù)據(jù)空間非線性對耦合數(shù)據(jù)傳遞精度的影響,在此基礎(chǔ)上將非線性降維理論和方法引入流固耦合數(shù)據(jù)傳遞,建立了將空間耦合面降維投影到平面空間的插值思想,以消除空間非線性和網(wǎng)格不匹配等對流固耦合數(shù)據(jù)傳遞精度和魯棒性的影響。
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目錄
前言
第1章緒論 1
1.1流固耦合現(xiàn)象 1
1.2流固耦合力學(xué) 3
1.3流固耦合力學(xué)的求解方法 4
1.3.1流固耦合力學(xué)的基本方程 4
1.3.2流固耦合數(shù)值求解方法 6
1.4流固耦合數(shù)據(jù)插值傳遞方法 8
1.4.1一致插值法 9
1.4.2投影插值法 11
1.5空間非線性和流固耦合數(shù)據(jù)插值傳遞 14
1.6小結(jié) 17
參考文獻(xiàn) 17
第2章耦合面空間非線性對流固耦合數(shù)據(jù)傳遞精度的影響 23
2.1流固耦合數(shù)據(jù)插值方法 23
2.1.1最鄰近插值法 23
2.1.2多項(xiàng)式插值法 24
2.1.3反距離加權(quán)法 26
2.1.4多重二次曲面法 27
2.1.5無限平板樣條插值法 28
2.1.6薄板樣條插值法 28
2.1.7徑向基插值法 29
2.1.8克里金插值法 30
2.1.9等參元逆變換插值法 31
2.1.10非均勻B樣條插值法 32
2.1.11投影插值法 33
2.1.12常體積轉(zhuǎn)換法 34
2.1.13會(huì)共細(xì)分網(wǎng)格法 35
2.2耦合面空間非線性對耦合數(shù)據(jù)傳遞的影響 35
2.3流固耦合面降維投影的插值方法 37
流固耦合數(shù)據(jù)的界面非線性降維傳遞
2.4耦合面空間非線性對耦合數(shù)據(jù)傳遞精度影響的驗(yàn)證 39
2.4.1粗網(wǎng)格下各插值方法的比較 40
2.4.2細(xì)網(wǎng)格下各插值方法的比較 45
2.5小結(jié) 48
參考文獻(xiàn) 49
第3章壓力梯度和網(wǎng)格密度對流固耦合數(shù)據(jù)傳遞精度的影響 52
3.1研究模型 52
3.2壓力梯度對流固耦合數(shù)據(jù)傳遞精度的影響 54
3.2.1壓力梯度對耦合數(shù)據(jù)傳遞影響的研究模型 54
3.2.2壓力梯度對現(xiàn)有三維空間插值法精度的影響 57
3.2.3壓力梯度對耦合面降維投影插值法精度的影響 61
3.3 網(wǎng)格密度對流固耦合數(shù)據(jù)傳遞精度的影響 66
3.3.1不同網(wǎng)格密度的流體網(wǎng)格 66
3.3.2不同網(wǎng)格密度的固體網(wǎng)格 72
3.3.3不同密度流場和固體網(wǎng)格的配對模型 73
3.3.4網(wǎng)格密度對現(xiàn)有三維空間插值法精度的影響 74
3.3.5 網(wǎng)格密度對耦合面降維投影插值法精度的影響 90
3.4小結(jié) 105
參考文獻(xiàn) 105
第4章參數(shù)空間投影插值傳遞方法 106
4.1耦合面向二維參數(shù)空間投影的方法 ~106
4.1.1投影網(wǎng)格向二維參數(shù)空間的映射關(guān)系 107
4.1.2耦合面任意節(jié)點(diǎn)向二維參數(shù)空間的投影 107
4.1.3學(xué)科節(jié)點(diǎn)和投影網(wǎng)格單元位置關(guān)系的判別 109
4.2流固耦合數(shù)據(jù)參數(shù)空間插值傳遞方法 113
4.3算例分析 115
4.4小結(jié) 120
參考文獻(xiàn) 120
第5章基于局部坐標(biāo)投影的耦合面參數(shù)空間插值法 121
5.1 基于局部坐標(biāo)的空間耦合面平面投影方法 121
5.2基于局部坐標(biāo)投影的耦合數(shù)據(jù)平面參數(shù)空間插值 123
5.3基于局部坐標(biāo)降維投影的葉片流固耦合數(shù)據(jù)插值 124
5.3.1 基于局部坐標(biāo)的葉片耦合面降維投影方法 124
5.3.2基于局部坐標(biāo)降維投影的葉片流固耦合數(shù)據(jù)插值方法 125
5.3.3渦輪葉片耦合數(shù)據(jù)插值的算例 127
5.3.4誤差分析 129
5.4基于局部坐標(biāo)降維投影的彈體參數(shù)空間插值方法 131
5.4.1 基于局部坐標(biāo)的彈體耦合面降維投影方法 131
5.4.2基于局部坐標(biāo)降維投影的彈體參數(shù)空間插值方法的步驟 132
5.4.3基于局部坐標(biāo)投影的彈體壓力參數(shù)空間插值 134
5.5小結(jié) 137
參考文獻(xiàn) 137
第6章 基于等距映射的耦合面非線性降維插值方法 138
6.1非線性降維理論 138
6.2等距映射法的基本原理 140
6.3基于等距映射的耦合面非線性降維插值 141
6.3.1 基于等距映射的耦合面非線性降維插值方法的步驟 141
6.3.2基于等距映射的耦合面非線性降維插值方法的算例 142
6.3.3與現(xiàn)有插值方法的比較 149
6.4小結(jié) 153
參考文獻(xiàn) 153
第7章耦合面非線性降維方法比較 154
7.1高維數(shù)據(jù)降維理論 154
7.2線性降維方法 155
7.2.1主成分分析法 155
7.2.2線性局部切空間排列法 156
7.2.3局部保留投影法 157
7.2.4鄰域保持嵌入法 158
7.2.5鄉(xiāng)維尺度分析法 159
7.3非線性降維方法 159
7.3.1隨機(jī)距離嵌入法 159
7.3.2核主成分分析法 160
7.3.3擴(kuò)散映射法 161
7.3.4拉普拉斯特征映射法 162
7.3.5等距映射法 162
7.3.6基于界標(biāo)點(diǎn)的等距映射法 163
7.3.7局部線性嵌入法 163
7.3.8 Hessian局部線性嵌入法 165
7.3.9局部切空間排列法 165
7.4降維方法用于耦合面的平面展開 166
流固耦合數(shù)據(jù)的界面非線性降維傳遞
7.5小結(jié) 170
參考文獻(xiàn) 170
第8章基于耦合面非線性降維的數(shù)據(jù)插值方法 173
8.1基于耦合面非線性降維的數(shù)據(jù)插值方法的步驟 173
8.2渦輪葉片耦合面插值傳遞 174
8.2.1渦輪葉片耦合面的降維插值 174
8.2.2渦輪葉片耦合面降維方法的效率 188
8.2.3渦輪葉片耦合面的壓力插值傳遞 189
8.2.4渦輪葉片壓力插值誤差 196
8.3小結(jié) 200
參考文獻(xiàn) 201
后記 203