[发明专利]用于无网格粒子模拟技术的邻近粒子高效双重搜索方法

摘要

本发明公开了一种用于无网格粒子模拟技术的邻近粒子高效双重搜索方法。它主要包括：将无网格粒子计算模型的离散粒子节点数据导入计算机内存，并进行初始化计算；根据计算模型的求解域，建立一个规则矩形或长方体背景区域，确定背景区域的中心点坐标及边长；对背景区域进行规则网格划分，得到一系列大小完全相同的规则小矩形或小长方体格子；根据划分出的背景格子，判断离散粒子与背景格子的关系，从而建立落入每个背景格子中的粒子列表；背景格子层次的搜索；粒子层次的搜索。本发明硬件成本低，通用性强，并能有效提高无网格粒子模拟技术中的粒子搜索效率，大量降低模拟过程的耗时。

主权项

1.一种用于无网格粒子模拟技术的邻近粒子高效双重搜索方法，其特征在于包括如下顺序的步骤：(1)将无网格粒子计算模型的离散粒子节点数据导入计算机内存，并进行初始化计算；(2)根据计算模型的求解域Ω，建立一个规则的矩形(用于平面问题)或长方体(用于立体问题)背景区域Ωs，要求计算模型的求解域Ω为背景区域Ωs的子集；通过求取所有粒子坐标的最大值、最小值来确定背景区域Ωs的中心点坐标(midx,midy)及边长Lx、Ly；(3)对背景区域Ωs进行规则网格划分，即对背景区域Ωs的各边以合理的间距，进行等间距划分，得到一系列大小完全相同的规则小矩形或小长方体格子；其中，背景区域Ωs纵向方向的等分数为divm，格子的纵向边长为cy；背景区域Ωs横向方向的等分数为divn，格子的横向边长为cx；(4)根据步骤(3)划分出的背景区域格子(以下简称背景格子)，判断离散粒子与背景格子的关系，从而建立落入每个背景格子中的粒子列表；(5)背景格子层次的搜索，即确定可能包含某个点邻近粒子的所有背景格子；(6)粒子层次的搜索，即提取在步骤(5)所确定背景格子包含的所有粒子，利用式(1)判断，是否属于给定点影响域内的粒子，若满足式(1)，则粒子属于给定点的影响域，否则不属于给定点的影响域；d<Rm (1)；其中，d为给定点与搜索粒子之间的距离，Rm为给定点的影响域尺寸。