[发明专利]一种基于模态法的并行化高精度颤振计算方法

权利要求书

1.一种基于模态法的并行化高精度颤振计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、使用流场网格划分软件对飞行器的流场域进行网格划分，并在fluent软件输出翼面网格节点坐标、网格中心点坐标、面单元全局编号以及累加节点数到txt文件中；

每个面单元都包括至少三个面网格节点和一个网格中心点；

步骤二、在结构有限元软件中输出结构有限元节点坐标及各阶模态位移；

步骤三、以并行方式运行fluent软件，通过薄板样条插值方法将读取到的各阶模态位移值利用几何关系，插值到飞行器表面的各网格节点上，得到每个流场网格节点分别对应的各阶模态位移；

步骤四、host节点读取每个网格中心点分别对应的各阶模态位移以及txt文件，并利用各分线程节点node计算各阶广义气动力之和，得到整个机翼的广义气动力；

步骤五、利用整个飞行器表面的广义气动力，在host节点中求解用户自定义函数中编写的广义气动弹性运动方程组，得到各网格中心点对应的每阶模态的广义位移和广义速度，host节点将当前时间步下的各阶模态的广义位移和广义速度输出至txt文件，并将其传输至各分线程节点node；

步骤六、各分线程节点node执行户自定义函数：利用当前时间步下每阶模态的广义位移和广义速度，计算各网格中心点在飞行器表面的真实速度和位移；

步骤七、各分线程节点node利用各网格中心点的真实位移，控制各网格中心点所在面单元上的所有飞行器表面网格节点移动，并利用真实速度更新网格中心点的速度边界条件，完成该时间步的求解计算；

步骤八、判断求解计算是否到达终止时间步，如果是，进入步骤九，否则，返回步骤四；

步骤九、通过host节点输出的各个时间步的广义位移和广义速度的txt文件以及步骤二得到的结构有限元节点坐标、各阶模态数据计算各时间步的结构真实位移；

步骤十、监测不同来流速度下给定位置的结构真实位移-时间曲线，找到满足计算精度的颤振速度。

2.如权利要求1所述的一种基于模态法的并行化高精度颤振计算方法，其特征在于，所述的步骤四具体过程为：

步骤401、针对并行方式进行的每个面单元，host节点读取各网格中心点对应的各阶模态位移并传递给各分线程节点node；

步骤402、针对每个分线程节点node，该节点node调用自身包含的所有网格中心点的各阶模态值，分别乘以各网格中心点所在面单元的气动力得到该网格单元的各阶广义气动力，求和得到该节点node的各阶广义气动力之和；

步骤403、分支节点node 0将并行方式进行的所有分线程节点node的气动力之和再次求和，得到各阶广义气动力之和；

步骤404、将各阶广义气动力之和经分支节点node 0，传输至host节点得到整个飞行器表面的广义气动力。