基于实体变形的六面体网格生成方法研究

对于结构复杂的实体模型,现有的六面体网格自动生成算法无法快速生成质量较高的六面体网格。在实体变形技术的基础之上,提出一种利用顶点信息直接在原始模型中经过节点填充生成结构化六面体网格的方法。首先设计了网格节点的数据结构;其次介绍了求解填充节点所用的线性方程组的构建方法;最后,利用该方法开发了网格自动剖分程序,对复杂结构进行了网格自动剖分。     

四叉树法非结构网格剖分技术研究

针对有限元前置处理中二维复杂域四边形网格自动剖分问题,对四叉树网格剖分算法进行了研究。描述了四叉树网格的数据结构及其递归生成过程;提出基于计算机图形学的网格黑白性判断算法;给出两种边界网格处理的修正方法,并对这两种修正方法进行了比较;利用四叉树数据结构的特点实现对网格遍历、查找、插入等操作,并根据最近共同祖先法完成四叉树网格邻域的查询。结果表明:采用该方法可以实现有限元网格全自动剖分,网格生成只依赖于二维域的几何特征,对复杂边界的适应性强,生成的网格域内全部为四边形,只在域边界处出现少量三角形网格,具有较高的质量;网格生成、遍历、查找等数据操作效率高、时间短。     

散乱模型的四边形网格剖分方法

针对基于CAD几何信息的网格剖分方法无法避免繁琐模型修补,导致网格剖分效率低下的现状,提出一种基于散乱模型的全四边形网格剖分方法.使用散乱点或者STL格式文件作为网格剖分的输入模型,使用改进的基于散乱模型进行网格剖分的铺路算法,在很大程度上减少甚至避免了模型修补问题.提出以散乱模型作为背景网格,作为控制网格单元尺寸调整的依据:使用网格细分和网格粗化的手段实现网格疏密变化的光滑过渡;自动识别几何模型中的特征并在网格模型中保留.提出了一种高效的铺路面相交搜索方法,综合考虑影响相交处理的多种因素,有效地处理了铺路面相交问题.多个复杂的汽车覆盖件网格剖分的算例结果表明,运用所提出方法完成的网格模型质量很高,算法具有较强的工程实用性.     

面向对象的三维非结构网格生成软件实现

在Delaunay三角剖分算法的基础上,通过引入黎曼度量矩阵实现了复杂曲面非结构网格生成。并给出了三维非结构网格生成中边界恢复和健壮空腔搜索的实现细节。利用面向对象的程序设计思想将几何造型体系与网格生成体系相结合,完成了三维非结构网格生成软件的实现。采用完整的网格单元数据结构,方便了Delaunay三角剖分算法的实现。给出的算例表明该网格生成软件可以处理复杂三维实体,网格品质较高。     

存在约束条件的复杂曲面三角网格剖分方法

针对存在特征约束条件的复杂曲面三角剖分提出了一种新的算法，该算法首先将该类复杂曲面划分成平面参数域，产生较为均匀的参数域，进而对各子平面参数域进行平面参数域的三角剖分，然后将所得到的各子平面参数域映射为空间Beizier网格结点，形成粗网格三角剖分后进行各子曲面片间G^1连续的拼接运算，最后动用曲率标准和细分规则进行三角剖分质量的优化。该方法不但可以较好处理复杂曲面，而且能克服曲面网格产生裂缝。     

基于散乱点的全自动四边形网格剖分方法

提出一种基于散乱点的全自动三维非结构化四边形网格剖分方法。对散乱点进行自适应预处理，包括冗余点的自动删除和模型边界提取。使用改进节点计算和铺路面相交搜索处理的铺路算法，自动生成全四边形网格。该方法可有效地控制生成网格单元的尺寸和质量，网格模型满足有限元分析的要求。与常规的基于CAD几何信息的网格生成方法相比，该方法避免了繁琐的模型修补问题，可快速生成高质量的全四边形网格模型。算例证明了该方法的有效性和实用性。     

网格生成系统FEMesh3D的实现及其在导弹外形设计中应用

针对导弹外形设计对网格生成的要求,论述了网格生成系统的特点及实现原理.详细讨论了网格生成系统所采用的基于四面体的网格数据结构,以及利用该数据结构实现四面体精化算法中的几个关键步骤,给出了网格生成系统的面向对象实现.最后给出了一个网格剖分的实例.     

三维实体网格自适应划分算法

高质量的网格划分是三维建模研究的关键。根据对三维形体的几何特征和物理特征进行分析,给出三维网格划分的加密规则。通过研究网格加密区域和网格节点算法,设计基于Delaunay剖分的动态节点单元一体化三维网格自适应生成算法。在对对象的加密区域、区域布点等前期处理后,对选取的节点集进行Delaunay三角剖分,选取最优节点,并对特征集中区域进行局部加密,从而完成对三维体的网格划分,与传统划分方法相比较更具精确性和高效性。通过对机械零件进行网格划分,根据加密规则实现网格的疏密分布,划分结果能够准确描述出三维体的几何形体特征和物理特征分布,与传统划分方法的网格图形进行对比验证该方法的有效性,为更深入地研究形体提供基本保证。     

形状反求中三维三角网格优化的实用算法

针对物体形状反求设计中空间三角剖分结果的优化这个关键问题，并根据对三维三角网格在空间应具有良好形态的要求，提出用局部平坦度的方法直接对空间三角网格实施优化。给出局部平坦度的定义、算法和优化判别准则，并给出应用实例。     

梯度引导电学成像自适应网格生成方法

电学层析成像是一种观测场域内电导率分布的无损检测技术。有限元法是求解电学层析成像问题的常用方法。其作为线性化的近似方法,剖分单元的大小会影响有限元法求解的精度。更密的尺寸可以提高重建图像的空间分辨率,但会增加计算成本,同时未知量个数的增加会加剧逆问题的欠定性。针对上述问题,提出一种基于图像梯度的自适应网格生成方法。根据初始重建图像的梯度,自适应地提高内含物区域的网格密度,降低其他区域的网格密度,并对场域边界进行精确拟合来优化被测场域的网格剖分。通过仿真与实验研究对比分析了所提方法与常用网格剖分方法。结果表明,所提方法的重建结果图像误差平均降低15%,相关系数平均提高7%,因此所提方法在不显著增加或减少网格数的情况下,可以有效提高内含物的重建精度和图像重建质量。     

有限元网格自动生成算法的最新进展

在分析大量有限元网格自动生成算法文献的基础上，以几种典型的有限元网格自动生成算法进行总结，并指出它们各自的优缺点，同时简述有限元网格自动生成算法的发展趋势。     

三维有限元网格自动生成典型方法与发展方向

经过对大量三维有限元网格自动生成算法文献的分析,对典型的三维有限元网格自动生成算法进行了归纳总结,同时总结了目前常用的网格优化方法,最后简述了三维有限元网格自动生成算法的发展趋势。     

一种基于子域分解的表面混合网格生成方法

提出了一种新的基于子域分解的混合网格生成方法。该方法首先用映射法生成结构化背景网格,并确定实体表面上包含的小孔、键槽等小特征在背景网格中的位置,然后删除这些小特征覆盖的背景网格,并在这些区域内生成三角形网格,最后将剩余的背景网格和生成的三角形网格合并,得到整个目标域的网格。该算法综合了映射法效率高、网格质量好、四边形网格计算精度高,以及三角形网格几何适应能力强的优势。数值实验表明,针对复杂的实体表面,新方法能够全自动地生成质量较好的混合网格,生成的网格质量及算法效率均优于传统的推进波前法和铺砖法。     

细分曲面数控加工关键技术

对三角域和四边域细分曲面数控加工的关键技术做了讨论,包括细分曲面数控加工模型的建立,粗加工模型的包围网格生成算法,NC刀轨生成常用的两种方法,精加工模型的等距网格求解算法及等距误差控制方法,给出了应用实例;指出了解决细分曲面数控加工技术实用化问题需要进一步研究的内容。     

基于内角余弦和的三角形正则度评定与网格优化

三角网格模型的质量对有限元分析等工程应用具有重要影响,而三角形的正则度是决定网格质量的主要因素。本文系统提出了基于内角余弦和的三角形正则度评定理论,并应用于三角网格优化中,通过对正则度低的三角形进行边折叠与边交换操作,有效去除了网格中的狭长三角形而使网格质量得以提高。结果证明本算法简捷高效,具有较高实用价值。     

复杂曲面的四边形网格生成算法

介绍了曲面网格化的铺砌法(Paving)，利用包络区域检测技术对网格生成过程中的冲突进行检测。将二维的铺砌方法应用于三维曲面的网格生成，本算法适用于复杂曲面的网格生成。     

基于Gambit构建翼型网格的问题

在对前处理软件 Gamibt 构建二维绕流网格时,对美国国家航空咨询委员会（national adviso-ry committee for aeronautics,简称 NACA）翼型库得到的翼型数据进行了一定的修改,解决了某些点的取舍等问题,并在 Gamibt 当中成功建立 C 型网格,完成了网格质量检查。     

复杂装配体有限元网格生成方法的研究

针对复杂装配体有限元网格划分难度大的问题,文中提出了复杂装配体中零部件的联接关系问题的处理办法及几种典型模型(腔体、薄壳体及螺钉、螺栓)的混合(切分、扫掠)网格划分方法,运用了Ansys软件对示例模型分别采用自由网格划分与混合网格划分.结果表明:混合网格划分方法比自由网格划分方法形成的单元数目更少、质量更高.混合网格划分方法可以适用于所有具有类似几何特征的模型.