[发明专利]气动流场网格Metis自动分区的一种后处理方法

说明书

本发明属于数据后处理方法技术领域，具体涉及气动流场网格Metis自动分区的后处理方法。包括以下步骤：步骤1：删除冗余网格点数据；步骤2：根据下述方法生成气动流场网格A的无向图TA；步骤3：创建数组E[4][N]；步骤4：根据无向图TA和下述边界单元判别方法确定网格A的边界单元；…最终输出各分区的网格点集合G1，G2，……，GP；各分区的网格单元集合分别为E1，E2，……，EP，内边界集合B1，B2，……，BP；完成后处理。本方法能够满足各分区网格单元、网格点重新编号的要求；能够快速确定各分区网格内边界的边界单元。

技术领域

本发明属于数据后处理方法技术领域，具体涉及气动流场网格Metis自动分区的后处理方法。

背景技术

CFD(计算流体力学)是通过在计算机上数值求解流体与气体动力学基本方程，获取各种条件下流动的数据和作用在绕流物体上的力、力矩、流动图像和热量的学科，在各类航空、航天飞行器的气动外形设计和优化中发挥了重要作用。CFD计算一般采用迭代的方式进行，达到收敛条件需要数千到数万次迭代，从而需要采用并行计算技术来加快计算速度。

随着并行数值计算方法的不断进步以及高性能计算机技术的迅速发展，并行计算在航空航天领域气动流场数值模拟的作用和优势越来越明显，在相关项目前期方案论证、设计和分析优化中发挥越来越重要的作用。例如波音公司就认为高性能计算能够加速数值模拟过程、增强模拟能力和改善模拟精度，得到更加高效的飞行器和更少的翼形和飞行测试，从而达到缩短设计开发过程的同时保持较低的花费。

METIS是一个划分大规模不规则图，大网格和计算稀疏矩阵填充约化次序的软件包。METIS的算法是基于多层图划分的算法。Metis的原理是基于多级图形分裂，先对图形进行连续粗化，对粗化后的图形进行分割，被计算分割后的区域映射到细小的图形上。最后再把这种划分逐步还原到规模不断增大的图，并在还原过程中用局部方法对划分进行微调，直到获得原图的划分。

气动流场网格数据的完备性定义为该分区包含网格点、网格单元、内边界单元的所有数据。内边界单元数据包含两个部分，一是自身的网格单元数据，二是它所依赖的网格单元数据(分区编号，自身编号)。

在网格单元的基础上，气动流场网格采用METIS中的mpmetis划分后，其NPART输出文件只包含网格单元属于哪个分区和网格点属于哪个分区的信息。需要进行后处理实现：

1)各分区网格单元的重新编号；

2)各分区网格点的重新编号；

3)各分区网格分区内边界单元的确定。

国内外研究集中在多层图划分的算法、如何使用METIS对具体问题进行划分。但是针对使用METIS mpmetis划分后的输出数据，由于问题类型的差异，目前没有公开针对气动流场网格划分的后处理方法。

所以，亟需研制一种满足气动流场网格Metis自动分区要求的后处理方法，以解决气动流场网格Metis自动分区的后处理问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供气动流场网格Metis自动分区的一种后处理方法，从而解决气动流场网格Metis自动分区的后处理问题，满足各分区的完备性需求。

为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：

气动流场网格Metis自动分区的一种后处理方法，包括以下步骤：

设定待分区的气动流场网格A包含M个网格点，N个网格单元，分区数为P；Metis自动分区后生成N个网格单元所属的分区的数据；

设各分区的网格点集合为G1，G2，……，GP；各分区的网格单元集合分别为E1，E2，……，EP；各分区的内边界集合分别B1，B2，……，BP；