Построение сетки в пограничном слое с быстрым обнаружением пересечений фронтов

Вычисление нормалей и определение пересечения фронтов при генерации сетки в пограничном слое являются наиболее трудоемкими частями при реализации надежного алгоритма построения гибридных сеток для моделирования вязких течений. В данной работе представлен общий метод построения сетки в пограничном слое с использованием алгоритма быстрого обнаружения столкновений. Основные результаты работы заключаются в следующем. Во-первых, предлагается новый приближенный линейный по сложности метод представления непрерывной медиальной поверхности, основанный на разбиении триангуляции Делоне с ограничениями (CDT) граничных точек. Во-вторых, мы улучшаем метод Jump-and-Walk для обнаружения пересечений сетки, повышая его устойчивость с помощью разделителя на медиальных поверхностях, введенного между маршевыми фронтами. Разделитель основан только на CDT и прост в реализации, поскольку не требует дополнительных структур данных. И, наконец, для значительного сокращения времени обычных вычислений для построения сетки и операций обнаружения пересечений используется прецизионный метод декомпозиции и роста подобластей, который позволяет значительно сократить время вычислений за счет совместного использования CDT на разных этапах алгоритма. Возможности предложенного алгоритма продемонстрированы на примере построения гибридных сеток высокого качества для очень сложных геометрических моделей. Продемонстрировано значительное ускорение работы алгоритма построения гибридных сеток при сохранении его надежности. В частности, показано, что предложенный алгоритм примерно в 4 раза быстрее алгоритма из известного коммерческого пакета Pointwise.
Библ. 41. Фиг. 27. Табл. 3.