[发明专利]流固耦合问题中的时间加速技术

说明书

技术领域

本发明属于计算流体力学领域，具体涉及一种流固耦合问题中的系统整体计算时间加速技术。

背景技术

在流固耦合问题中，为确保计算稳定性，流体与固体有各自所要求的时间步长Δt_f、Δt_s，系统作为整体进行时间推进时需要统一的步长为Δt＝min(Δt_f,Δt_s)。

一般来讲，当固体的弹性弹性模量较大，并且网格尺寸和流体的网格尺寸差不多时，计算固体的时间步长通常远小于计算流场的时间步长，即Δt_s＜＜Δt_f。对于耦合问题又要求两者取相同的时间步长，因此一般情况下只能选用固体的时间步长Δt_s作为统一的时间步长，显然这是非常耗时的。针对这种问题，已有的方法是改变固体的网格尺寸，这是最自然的做法。但是固体的空间步长又不能无限制的增大，过分的的增大必然导致计算结果的失真。

针对以上问题，本发明旨在提出一种新的时间加速技术，在保持系统模拟精度前提下，通过差别同步流体和固体的时间步长来达到系统的整体加速效果。该技术能够很好的提高流固耦合系统的计算效率，在实际应用中具有重要的应用价值。

发明内容

本发明提出的处理流固耦合问题的时间加速技术，其发明内容主要体现在保持系统模拟精度前提下，通过差别同步流体和固体的时间步长来实现的系统整体计算时间加速技术，其创新点主要体现在三个方面：第一、保持系统模拟精度的流固耦合界面处理技术；第二、差别同步流体和固体的时间步长的技术；第三、系统整体时间加速流程与界面推进技术。

对于一维情况，流体在欧拉坐标系下的控制方程为

∂U∂t+∂F(U)∂x=0---(1)]]>