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Efficient Host-Element Determination in Convex Polyhedral Meshes Using an Adaptive Patch-Search Algorithm
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OA
AI
DOI：10.1016/j.jcp.2026.115393.png)
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摘要
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在密集、无结构的凸多面体网格中定位粒子仍然是高保真物理模拟（包括计算流体动力学和蒙特卡罗中子输运）中的关键性能瓶颈。为解决此问题，我们将Patch-Search方法（最初仅限于四面体拓扑）扩展至任意凸多面体网格几何，以实现高效的主单元确定。我们引入了一种自适应、多层网格结构，以大幅降低原算法的内存需求，从而无需受限于由域中最小几何特征约束的均匀网格分辨率。通过在核工程应用中典型的单胞几何上对十亿个点进行定位，并与优化的线性八叉树基准进行性能比较（涉及不同网格单元类型和密度）。结果表明，所提方法将主单元确定速度稳定提升32%–55%。与原始Patch-Search实现相比，本自适应多层方法在所有测试网格案例中实现82%至99%的初始化时间和内存节省，使其成为粒子追踪应用中替代树基加速结构的稳健高效方案。
Keyword:
Host-element determination
Particle tracking
Unstructured volume mesh
Patch-Search algorithm
Monte Carlo neutron transport
