三维面心立方网格下的直线生成算法

以菱形十二面体为体素构成的三维面心立方(Face-Centered Cubic,FCC)网格是六角网格在三维的一种推广,直线生成算法在三维图形和图像应用中是一个非常重要和基础的算法.文中首先研究了二维六角网格下基于附属菱形空间的直线生成算法,然后将其推广至三维FCC网格,得到了一种FCC网格下的直线生成算法,该算法在三维方形网格下的Bresenham算法的基础上,利用附属平行六面体空间的平行六面体与FCC网格空间的体素之间的一一对应关系生成直线.该算法应用简单的判断公式,一步最多可生成3个体素,且只涉及到整数运算,因而没有累计误差.     

多源多目标扫掠体的全六面体网格自动生成算法

为实现多源多目标扫掠体六面体网格生成,提出针对该类形体的全六面体网格自动生成算法.该算法结合虚面和虚拟分解算法,将多源多目标扫掠体自动分解为多个多源扫掠子体;再采用多源扫掠网格生成方法生成各子体网格,整体网格则由各子体网格自动组合而成.文中给出了完整的虚拟分解算法,在虚拟分解流程中的"压印"环节利用改进的边界约束Delaunay三角化方法统一处理各类情形,避免了传统算法复杂的分类讨论.最后给出多个网格实例及其网格质量数据,验证了文中算法的实用性.     

复杂形体的体信息提取及自适应网格剖分算法

在机械零件的计算机辅助分析（CAE）过程中，准确、高效地确定计算区域的空间位置并进行网格划分，对于CAE系统的完善性，体图形学及科学计算可视化的发展，都具有十分重要的意义，文中基于LMT的思想方法，提出一种从表面数据模型出发，提取空间体信息，建立体几何模型的方法，并在此基础上自适应地进行计算网格的划分，将该方法应用于CAE系统的前处理过程，对于形状复杂的构件具有较好的适用性。     

有限元网格体绘制中的剖切算法

为了解决体绘制中的遮挡问题和加快复杂剖切体的剖切操作，在MS体绘制算法的基础上，研究和提出了一种体绘制中任意封闭多面体的剖切和多种变换函数，并进一步展现了数据场内部的数据分布情况，另外，由于通过二叉树对多剖切体情况下Stenceil参照值的合并，使得算法在每一切层上的绘制次数达到最少，同时还统一了剖切体前后表面Stencil操作，并减少了不必要的法线运算，从而大大加快了复杂剖切体的剖切操作。     

多面约束棱台体全六面体网格生成算法

利用四角点双线性插值反映射法确定两多边域间的映射点；运用约束引导线和节点等参光顺法实现对多边形的四边形分解；最后，结合超限映射法与分层原则实现该类实体全六面体有限元网格生成．文中算法拓广了超限映射法的应用范围．实例表明：该算法简单、效率高、生成单元的质量好。     

六角网格上的直线生成算法

经研究表明,屏幕上的点最佳分布是按六角网格形式分布的,文中首先讨论了六角网格的特点,并从图形图象处理的角度分析了它伯优点,然后提出了在六角网格上的直线生成算法,此算法仅用了整数运算。     

基于医学体数据生成四面体网格的方法

为了从医学体数据直接构造四面体网格,提出一种基于栅格的网格生成算法.该算法的主要思想是从背景栅格中提取并填充代表区域边界的等值面.首先,对医学体数据进行预处理与采样,构建一个背景栅格.其次,用对偶方法从栅格提取三角表面网格,用于分段线性逼近等值面.然后,对栅格中所有位于等值面之内或与等值面相交的立方体,用预定义的模板分解成四面体单元.最后,用Laplacian平滑技术优化四面体网格.在均匀网格的基础上,研究了自适应网格生成算法,在保持网格几何精度的同时精简单元数量,以提高有限元计算效率.给出了从CT数据生成人体股骨远端四面体网格的实例,该网格模型被用于虚拟膝关节镜手术.     

基于特征识别的多尺度构件网格自动生成算法

随着结构力学领域待解决问题复杂程度不断提高,多尺度构件的高质量网格生成对于其数值模拟的计算精度起着至关重要的作用。本文提出一种基于特征识别的网格自动生成技术方法,该方法将多尺度构件的不同量级尺度几何特征识别出来,根据其不同尺度尺寸设置相关区域的网格尺寸值,利用Delaunay三角化算法和前沿推进法生成能够反映不同尺度几何特征的网格单元,再对小尺度区域周围进行加密处理,最后通过几何指数控制函数将不同尺度网格过渡连接起来,形成多尺度构件的整体网格划分模型。通过2个几何模型的测试表明该方法生成的整体网格质量好,不同尺度区域网格过渡合理,自动化程度较高。     

基于几何特征和力学特性的自适应网格生成算法

为获得适合有限元分析的满意网格划分,提出了平面域的基于几何特征和力学特性相结合的自适应网络生成方法,实现了应力集中区的网格局部加密及平稳变密度的网格自动剖分,通过实例表明本方法实用性强、效果良好。     

Surface Modelling and Mesh Generation for Simulating Superplastic Forming

This paper presents an approach which enables surface modelling, mesh generation and the Finite Element (FE) analysis to be integrated together to simulate superplastic forming process for complex shaped components. Techniques have been developed to generate an FE mesh over non-four-sided surface areas, the boundaries of which are Bezier curves of arbitrary degree, using a consistent expression. Theoretical evidence is given to determine the number of Bezier triangular patches required for accurately re-constructing die surfaces within a commercial FE solver. The developed techniques have been successfully used in determining the process parameters for forming a 3D rectangular box.     

几何自适应参数曲面网格生成

为满足有限元分析的需要,针对参数曲面提出一种几何自适应的网格生成方法.通过黎曼度量控制下的曲面约束Delaunay三角化获得曲面中轴,将其用于自动识别曲面邻近特征,并通过曲率计算自动识别曲率特征;根据邻近特征和曲率特征,融合传统网格尺寸控制技术控制边界曲线离散,并创建密度场;结合映射法和前沿推进技术对组合参数曲面生成几何自适应的网格.实验结果表明,该方法能够处理复杂的几何外形,生成的网格具有很好的自适应效果和质量.     

复杂曲面混合网格的生成算法

有限元网格质量的好坏对金属成形模拟的精度和效率有很大影响。提出了一种复杂曲面混合网格自动生成算法，该算法根据所要划分的网格密度形成初始化边界节点，逐步向内铺砌混合网格，直至布满整个区域。应用实践表明．该算法具有稳定、准确和速度快的特点，生成的网格在相邻曲面边界处不会产生裂缝与覆盖，很好地满足了金属成形模拟分析软件对网格划分的要求。     

基于黎曼度量的复杂参数曲面有限元网格生成方法

给出了三维空间的黎曼度量和曲面自身的黎曼度量相结合的三维复杂参数曲面自适应网格生成的改进波前推进算法.详细阐述了曲面参数域上任意一点的黎曼度量的计算和插值方法;采用可细化的栅格作为背景网格,在降低了程序实现的难度的同时提高了网格生成的速度;提出按层推进和按最短边推进相结合的方法,在保证边界网格质量的同时,提高曲面内部网格的质量.三维自适应黎曼度量的引入,提高了算法剖分复杂曲面的自适应性.算例表明,该算法对复杂曲面能够生成高质量的网格,而且整个算法具有很好的时间特性和可靠性.     

基于波前法的参数曲面有限元网格生成算法

为克服参数曲面有限元网格生成中的单元形状映射畸变问题,提出一种曲面有限元网格自动生成算法.该算法由弹性矢量确定曲面上新节点的生成方向和空间位置,利用相应的参数域网格进行新单元拓扑相容性判断.在生成闭曲面网格时,通过添加参/虚边界棱边对闭曲面边界进行调整,确保闭曲面边界信息相对其参数域的完整性;在给出闭曲面极点初始化方法和适当设置单元边线段相等条件的基础上,该算法适用于各种不同形式闭曲面的网格自动生成.实验算例表明,文中算法可生成质量良好的参数曲面和组合面有限元网格.     

多孔平面的快速边界元划分

在 3D VL SI互连寄生电容的边界元素法计算中 ,多孔平面的边界元划分是十分困难的问题 .文中提出一种快速划分多孔平面边界元的方法 ,它可高效处理非正交几何边界形状 ,形成规则的梯形元 .与全局扫描线法相比 ,有较高的划分速度、计算速度与精度     

四边形网格生成中的前沿边生长改进算法

为提高B样条曲面重构中点云四边形网格的生成效率和质量,对现有的四边形网格Q-Morph前沿边生长算法进行改进,提出面向四边形网格生成的三角网格拓扑优化方法,通过设定生长限制条件和调整网格顶点度,保证全局四边形网格质量,实现适合复杂曲面重构的规则四边形网格获取。实例结果表明,该算法效率高、适应性好,生成的四边形网格具有分布均匀、不规则网格数量少的优点。     

一种用于表面重建的网格点生成算法

表面重建需要建立表面的多边形(通常为三角形)网格模型,该文给出的算法通过两项参数来控制边缘轮廓上生成的网格点,所生成的网格点不但能够体现边缘的主要特征,而且可以避免在重建时产生斜三角形。该算法具有速度快、适应性强以及可灵活调整重建精度的特点,已在医学影像工作站上的三维重建系统中获得了较好的应用。     

面向共享内存结构的并行Delaunay网格生成算法

针对目前大多数并行Delaunay网格生成算法对共享内存结构利用不充分,不能够利用超级计算机多层次体系结构优势的情况,提出了一种充分利用共享内存结构的基于算法并行模式的并行Delaunay网格生成算法。通过对候选点集进行高效划分来实现插点操作的并行,增大了一次选择之后进行并行插点的点集规模。使用OpenMP并行模型对所提出算法进行并行实现,并和串行开源软件Triangle进行了对比。实验结果表明算法能够将候选点集划分成互不冲突的子集进行并行处理,在保证网格质量的同时具有较好的并行效率。     

一种裁剪参数曲面的有限元网格剖分方法

在板料冲压成形模拟分析中,从CAD系统输入的模具的曲面模型包含大量的裁剪参数曲面,曲面之间的相邻关系复杂,针对这种曲面模型的特点,提出了一种裁剪参数曲面的有限元网格剖分方法,单个裁剪参数曲面采用非约束边界的等参数映射法,各个裁剪参数曲面各自独立地网格剖分产生了网格单元后,再将各个裁剪参数曲面的网格单元合并为单元相容,即单元间无裂缝和覆盖的网格模型,这种方法适合于需要大量裁剪参数曲面拼合的复杂曲面模型,如汽车覆盖件模型的网格剖分。