可调整姿态的CFD分析用矢量人体建模

CFD人体热舒适、气流组织仿真场景里，常规扫描人体模型常出现姿态固定、关节处曲面畸变、网格划分时出现负体积的痛点，这款矢量人体结构完全围绕仿真前处理的加工适配需求做了取舍。肢体分段处全部采用圆弧过渡的球铰式衔接，没有尖锐棱角或者非流形几何边，导入ICEM或者Fluent Meshing时不需要额外做几何修复，膝关节、肘关节、颈关节的衔接曲面做了0.2mm的公差冗余，调整姿态旋转肢体时不会出现面与面的干涉穿透，也不会产生细碎的重叠面拖慢网格生成速度。躯干部分的曲面做了简化处理，去掉了真实人体的皮肤纹理、肌肉起伏这类对流体计算结果无影响的细节，既保留了人体外形的投影截面积、迎风面轮廓这些核心仿真参数，又能把整体面数控制在极低水平，单人体模型的面数量级控制在千级，哪怕整车舱内、办公室多人体耦合仿真时，也不会占用过多计算资源。肢体分段的布尔运算全部做了合并处理，不存在独立的碎块实体，导出中间格式时不会丢面，不同姿态切换时只需要旋转对应关节段的实体，不需要重新蒙皮或者调整曲面连续性，站、坐、躺三种常用工况姿态可以在十分钟内完成调整，不需要额外做几何重构。脚踝、手腕处的衔接做了平直切面处理，当需要做局部热边界条件赋值时，可以直接选中切面施加热流密度、温度参数，不需要额外分割面。手指部分做了适度简化，合并了非关键的指节，既保留了手部的整体外形对气流的遮挡影响，又避免了指缝处的狭小空间生成过密的边界层网格，大幅降低计算时的网格数量压力。头部采用椭球简化结构，面部没有做五官细节，对于大多数不需要考虑面部呼吸区微环境的仿真场景，这种简化完全满足精度要求，同时能避免鼻腔、耳窝处的复杂曲面导致网格质量下降。模型的所有实体都做了厚度方向的闭合处理，不存在零厚度面，划分体网格时可以直接生成共节点的六面体核心网格，不需要额外补面。