基于空间嵌套径向基函数的高效并行网格变形方法

作者：路宽; 宋文萍^*; 郭恒博; 叶坤; 王跃; 韩忠华

来源：航空学报, 2023, 1-12.

• 径向基函数
• 空间嵌套径向基函数
• 网格变形
• 并行建模

高效的网格变形方法可以大幅提高CFD/CSD耦合数值模拟、基于高精度CFD分析的气动外形优化设计等问题的计算效率。常规的基于径向基函数(RBF,RadialBasisFunction)的网格变形方法在变形控制点增多时，会引起网格变形计算量激增，而采用减少变形控制点的方法减小计算量，会带来拟合精度的损失。针对已有RBF网格变形方法计算效率与计算精度不能两全的现状，提出了一种空间嵌套径向基函数模型(SN-RBF,Spatially-NestedRadialBasis Functions)，发展了基于SN-RBF模型的高效网格变形方法，在保证网格变形精度的同时大幅度提高了网格变形效率。发展的SN-RBF模型采用多个物理空间相互重叠的子模型代替样本点较多的径向基函数模型，大幅度缩短了径向基函数法网格变形的建模时间。鉴于其便于并行的优良特性，还发展了基于该网格变形方法的并行建模方法与并行网格变形方法，使得网格变形效率得到了进一步提升。测试算例表明，建模样本点越多，网格变形效率提升越显著。其中CRM翼身组合体算例，建模效率提升高达16947倍，网格变形效率提升高达5218倍。

• 单位
  西北工业大学; 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所