一种用于柔性多体薄壁结构的流固耦合方法

技术特征：
1.一种用于柔性多体薄壁结构的流固耦合方法，其特征是：包括如下步骤：s1：通过界面网格插值技术，用处理大变形不规则界面引起的网格相位属性识别错误，提高边界条件施加的精度；采用改进的多步直接力浸入边界法施加刚性或柔性边界的无滑移边界条件；s2：构建基于绝对节点坐标法的动力响应模型，并开发不同类型的有限元单元，采用newton-raphson迭代法和载荷增量法求解非线性有限元方程，对结构变形进行响应预报；s3：构建大变形流固耦合计算平台，通过柔性界面质点重构和异步推进方法，以传递非匹配网格之间的数据，并通过保持流体求解器和结构求解器时间步的异步推进以及降低流固耦合求解器的刚性约束；开发gpu/cpu异构并行的大变形流固耦合模型，加速大变形流固耦合求解器，并进行程序优化，提高加速比。2.根据权利要求1所述的一种用于柔性多体薄壁结构的流固耦合方法，其特征是：所述步骤s3中从并行度、内存、数据传输和负载均衡进行程序优化。

技术总结
本发明公开了一种用于柔性多体薄壁结构的流固耦合方法，涉及海洋研究技术领域。通过惯性坐标系下的大变形流固耦合求解器一个多步迭代直接力浸入边界法施加任意刚性或柔性边界的无滑移边界条件，并基于绝对坐标有限元方法预报结构物的刚柔性和动力响应，并结合一个网格细化和异步推进方法耦合结构求解器和流体求解器，发展多体薄壁结构的大变形流固耦合计算方法。本方法在直角网格下施加任意动边界的无滑移边界条件，有能力模拟大变形和大幅刚体运动的刚柔耦合动力响应特性。网格细化和异步推进方法能提高流固耦合模型的数值稳定性，有能力模拟轻质和高刚性结构物。流固耦合求解器具有突出的求解性能，相比串行CPU求解器能获得接近100倍的加速比。器能获得接近100倍的加速比。器能获得接近100倍的加速比。


技术研发人员：辛建建
受保护的技术使用者：宁波大学
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/25