[发明专利]计算流体力学与有限元分析联合仿真方法

权利要求书

1.一种计算流体力学与有限元分析联合仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：读取CFD流体域体网格的压力载荷计算结果文件和FEA网格节点信息文件，并对源数据做一定预处理。

步骤二：对两套网格进行对齐。

步骤三：将CFD计算所得的压力载荷分配到FEA网格节点上。

步骤四：将FEA网格节点力按FEA软件中节点力的格式输出到有限元软件模型文件中。

步骤五：在FEA软件中进行在CFD计算的流体作用力下的有限元结构分析。

2.根据权利要求1所述计算流体力学与有限元分析联合仿真方法，其特征在于，所述步骤二具体为：通过设定平移量及旋转角度进行对齐，或直接输入转动矩阵对网格进行平移、旋转操作。

3.根据权利要求1所述计算流体力学与有限元分析联合仿真方法，其特征在于，所述步骤三保证距CFD网格载荷所在位置越近的FEA网格节点获得更多的载荷分配，而对过远的FEA网格节点不进行载荷分配。

4.根据权利要求1所述计算流体力学与有限元分析联合仿真方法，其特征在于，所述步骤三包括以下子步骤：

(3.1)遍历所有CFD网格单元中心点，所述CFD网格单元中心点为计算流体力学软件计算所得压力分布的载荷所在点，计算对应单元的搜索半径r。

(3.2)针对每个CFD网格单元中心点，循环遍历每个FEA网格节点，计算FEA网格节点与CFD网格单元中心点的距离d。

(3.3)判断d与r大小关系，如果d＞r，则对应FEA网格节点标记为不受影响节点，将不被分配载荷。

(3.4)所有符合d≤r的FEA网格节点标记为受影响的节点，将根据公式(1)距离计算每个受影响节点的权重w_j，调节k、p的值可改变权重与距离的关系。

(3.5)按公式(2)对每个FEA网格节点的权重进行正则化得到使在各FEA网格节点上分配载荷。

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5.根据权利要求4所述计算流体力学与有限元分析联合仿真方法，其特征在于，步骤(3.1)中，所述搜索半径r为对应单元网格大小乘以自定义的搜索因子。

6.根据权利要求5所述计算流体力学与有限元分析联合仿真方法，其特征在于，当搜索因子为0时，CFD网格单元中心点无法将载荷分配给邻近FEA网格节点；当搜索因子为无穷大时，CFD网格单元中心点的载荷将尝试分配给所有FEA网格节点。

7.根据权利要求1所述计算流体力学与有限元分析联合仿真方法，其特征在于，步骤一中，所述预处理包括量纲统一、删除无效数据等。