结构特征分析方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及数据处理，尤其涉及一种结构特征分析方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、商用车在行驶过程中，受到风阻的影响，外流场结构对车辆的性能和燃油经济性等方面都有很大的影响。因此，商用车外流场结构特征分析技术一直是汽车工程领域的研究热点之一。目前，商用车外流场结构特征分析技术主要基于实验和数值模拟两种方法。实验方法需要进行大型风洞实验，成本较高，同时实验结果也受到一定的限制。数值模拟方法可以避免实验成本高的问题，但受到网格精度和计算效率等方面的限制，精度和效率不够理想。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种结构特征分析方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技外流场结构特征分析成本高、精度和效率低的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种结构特征分析方法，所述方法包括以下步骤：

3、建立车辆的几何模型，并对所述几何模型进行网格划分，得到车体模型网格；

4、基于所述车体模型网格进行模拟计算，得到外流场数据；

5、对所述外流场数据进行模态分解和重构，得到外流场特征信息；

6、对所述外流场特征信息进行分析与比较，得到外流场结构特征的目标模态和规律。

7、可选地，所述对所述外流场数据进行模态分解和重构，得到外流场特征信息，包括：

8、基于所述外流场数据建立dmd模型；

9、通过所述dmd模型对所述外流场数据进行模态分解，得到多个流场模态以及各个流场模态对应的特征值；

10、通过所述dmd模型对所述外流场数据进行数据重构，得到重构后的外流场数据；

11、将所述多个流场模态、各个流场模态对应的特征值以及重构后的外流场数据作为外流场特征信息。

12、可选地，所述通过所述dmd模型对所述外流场数据进行模态分解，得到多个流场模态以及各个流场模态对应的特征值，包括：

13、对所述外流场数据进行矩阵化处理，得到快照矩阵；

14、对所述快照矩阵进行奇异值分解，得到分解矩阵；

15、基于所述分解矩阵得到左奇异向量矩阵；

16、基于所述左奇异向量矩阵和所述快照矩阵进行计算，得到多个流场模态以及各个流场模态对应的特征值。

17、可选地，所述基于所述车体模型网格模拟计算，得到外流场数据，包括：

18、对所述车体模型网格进行优化，得到优化后的车体模型网格；

19、基于所述优化后的车体模型网格进行数值模拟，得到初始数据；

20、对所述初始数据进行预处理，得到外流场数据。

21、可选地，所述对所述车体模型网格进行优化，得到优化后的车体模型网格，包括：

22、计算车体模型网格中每个网格顶点的拉普拉斯坐标；

23、根据所述每个网格顶点的拉普拉斯坐标更新对应网格顶点的位置，得到优化后的车体模型网格。

24、可选地，所述对所述初始数据进行预处理，得到外流场数据，包括：

25、对所述初始数据进行数据清洗，得到清洗后的初始数据；

26、对所述清洗后的初始数据进行降噪处理，得到降噪后的初始数据；

27、对所述降噪后的初始数据进行平滑处理，得到平滑后的初始数据；

28、对所述平滑后的初始数据进行插值处理，得到外流场数据。

29、可选地，所述对所述外流场特征信息进行分析与比较，得到外流场结构特征的目标模态和规律，包括：

30、获取所述外流场特征信息中的多个流场模态以及各个流场模态对应的特征值；

31、计算各个模态在不同空间位置上的贡献程度，并基于所述贡献程度得到各个模态的空间模态分布图；

32、根据所述各个模态的空间模态分布图进行分析，得到各个流场模态的空间分布特征；

33、对所述各个流场模态的空间分布特征进行比较，得到外流场结构特征的目标模态。

34、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种结构特征分析装置，所述结构特征分析装置包括：

35、建立划分模块，用于建立车辆的几何模型，并对所述几何模型进行网格划分，得到车体模型网格；

36、模拟计算模块，用于基于所述车体模型网格进行模拟计算，得到外流场数据；

37、分解重构模块，用于对所述外流场数据进行模态分解和重构，得到外流场特征信息；

38、分析比较模块，用于对所述外流场特征信息进行分析与比较，得到外流场结构特征的目标模态和规律。

39、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种结构特征分析设备，所述结构特征分析设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的结构特征分析程序，所述结构特征分析程序配置为实现如上文所述的结构特征分析方法的步骤。

40、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有结构特征分析程序，所述结构特征分析程序被处理器执行时实现如上文所述的结构特征分析方法的步骤。

41、本发明通过建立车辆的几何模型，并对几何模型进行网格划分，得到车体模型网格；基于车体模型网格进行模拟计算，得到外流场数据；对外流场数据进行模态分解和重构，得到外流场特征信息；对外流场特征信息进行分析与比较，得到外流场结构特征的目标模态和规律。本发明通过对车体模型网格进行模拟计算的外流场数据进行模态分解和重构，得到外流场特征信息，并根据外流场特征信息得到外流场结构特征的目标模态和规律，解决了外流场结构特征分析成本高、精度和效率低的技术问题，降低成本，精度高、计算效率快、适用范围广。

技术特征：

1.一种结构特征分析方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述外流场数据进行模态分解和重构，得到外流场特征信息，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述dmd模型对所述外流场数据进行模态分解，得到多个流场模态以及各个流场模态对应的特征值，包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述车体模型网格模拟计算，得到外流场数据，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述车体模型网格进行优化，得到优化后的车体模型网格，包括：

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述初始数据进行预处理，得到外流场数据，包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述外流场特征信息进行分析与比较，得到外流场结构特征的目标模态和规律，包括：

8.一种结构特征分析装置，其特征在于，所述结构特征分析装置包括：

9.一种结构特征分析设备，其特征在于，所述结构特征分析设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的结构特征分析程序，所述结构特征分析程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的结构特征分析方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有结构特征分析程序，所述结构特征分析程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的结构特征分析方法。

技术总结
本发明涉及数据处理技术领域，公开了一种结构特征分析方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：建立车辆的几何模型，并对几何模型进行网格划分，得到车体模型网格；基于车体模型网格进行模拟计算，得到外流场数据；对外流场数据进行模态分解和重构，得到外流场特征信息；对外流场特征信息进行分析与比较，得到外流场结构特征的目标模态和规律。本发明通过对车体模型网格进行模拟计算的外流场数据进行模态分解和重构，得到外流场特征信息，并根据外流场特征信息得到外流场结构特征的目标模态和规律，解决了外流场结构特征分析成本高、精度和效率低的技术问题，降低成本，精度高、计算效率快、适用范围广。

技术研发人员：许恩永,尤成江,何水龙,殷国栋,肖飞,林长波,李慧,展新,冯海波,王善超,邓聚才,冯高山,许家毅,李超,陶林,郑伟光,胡超凡
受保护的技术使用者：东风柳州汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15