CAD／CAM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。     

有限元网格自动生成

有限元网格生成技术对有限元法的发展和工程应用效果关系重大。本文首先对当前诸多的有限元网格生成方法进行了归纳分析比较，探讨了有限元网格生成技术的发展趋势；介绍了我们开发的基于智能化和可视化技术的有限元网格自动生成系统。     

有限元网络自动生成方法的回顾与发展

本文在分析大量的有限元网格自动生成算法的基础上,阐述了有限元网格的一般描述和通用方法论,总结了各类主要的网格生成方法的优缺点及数据特性,最后指出了有限元自动网格生成的今后的几个主要发展方向。     

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。     

有限元网格自动生成算法的研究进展

有限元网格生成技术对有限元法的发展和工程应用效果关系重大。该文在分析大量有限元网格自动生成算法文献的基础上，对几种典型的有限元网格自动生成算法进行了总结，并指出它们各自的优缺点，同时探讨了有限元网格自动生成算法的发展趋势。     

自动生成有限元网格的集合分类算法

提出了一种新的有限元网格自动划分算法:1.把密度可变的矩形网格样板叠加在需进行网格划分的物体上,利用新的边界搜索方法来确定边界网格;2.对边界网格与物体求交集,对该交集进行集合分类;3.进行边界网格交集分解,得到合法的有限元边界网格,内部网格和分解后的合法边界网格,从而构成全部有限元网格。新法计算效率高,可解问题域宽,便于实施。该法已用C语言在Vax-Ⅱ计算机和IBM-PC机上实现。     

用于旋转体三维网格自动生成的一种方法

本文提出了一种自动生成三维有限元网格的方法.给出了程序和两个算例,由算例可以看出,该方法能较好地解决旋转体三维网格的自动生成问题。     

一种基于STL几何模型的有限元三角形网格的自动生成方法

有限元网格划分是有限元分析的关键技术之一。本文利用CAD软件导出的STL几何模型,用自行开发的几何基本工具库对其进行几何信息提取,然后通过网格优化后,自动生成合格的三角形有限元网格,最后输出商业化有限元分析软件所需的前处理文件,为有限元分析提供了一个快速建模工具。     

有限元分析模型的网格生成方法及实现

在有限元分析中，与计算机的信息交换是个重要问题，因此有限元分析中的前处理成为该项研究中的重要课题。本文分析了几种主要的有限元网格模型的生成方法，阐述映射算法的自动网格生成原理及网格疏密方法，并给出详细的算法框图。     

二维有限元网格自动生成的差分方法及应用

介绍二维有限元网格自动生成的差分求解方法，并详细讨论节点号和网格拓扑结构生成的算法。该方法适合多连通域和局部边界条件复杂的几何形状的自动生成。给出一组算例。     

有限元网格剖分与网格质量判定指标

讨论了网格剖分中的一些常见问题,阐述了网格剖分中应遵循的要求,介绍了近十多年来网格剖分方法的研究进展,回顾了网格剖分的各种算法,并比较了各种算法的优缺点。基于工程计算需求,提出了网格质量要求及判定指标,探讨了网格质量优化问题。同时,介绍了当前广泛使用的网格剖分前处理商业软件及其应用状况,并结合工作实际,给出了复杂模型网格剖分的具体实例。最后展望了网格剖分的发展趋势。     

低比转速离心泵叶轮造型及有限元网格划分一体化分析

在作图法的基础上,整理了完整的低比转速离心泵叶轮的计算机建模方法,根据叶轮几何形状及建模方法的特点采用节点连接和几何变换相结合的方法,发展了一种有效的离心泵叶轮三维有限元网格自动生成的算法,编制了界面友好的三维网格自动生成程序。使用该程序只需输入叶轮基本几何参数,即可得到泵叶轮三维有限元分析网格,为进,行实际叶轮的造型与有限元网格划分一体化设计奠定了基础。     

环件冷辗扩有限元模拟中网格的自适应加密

为保证环件冷辗扩有限元模拟中网格的可靠性和计算效率,提出了一种基于单元几何特征的六面体网格自适应加密方法,实现了根据单元与模具干涉和网格畸变来自动控制网格的疏密,以获得最优化的网格和计算结果;网格剖分采用基于提取表面单元和继承层单元拓扑信息的方法,对初始网格直接进行剖分,不仅适应性广,而且有利于场变量的传递;最后通过算例验证了该自适应加密方法的有效性。     

结构自适应有限元分析中的高质量网格生成方案

许多大型复杂工程结构中物理场分析都采用有限元法。为了估计并控制误差,结构分析中常用的是基于后验误差估计的自适应有限元法。基于后处理法计算误差,与传统算法不同,将网格自适应过程分成均匀化和变密度化两个迭代过程。在均匀化迭代过程中,采用均匀网格尺寸对整体区域进行网格划分,以便得到一个合适的起始均匀网格;在变密度细分迭代过程中只进行网格的细化操作,并充分利用上一次迭代的结果,在单元所在的曲边三角形区域内部进行局部网格细化,保证了全局网格尺寸分布的合理性,使得不同尺寸的网格能光滑衔接,从而提高网格质量。整个方案简单易行,稳定可靠,数次迭代即可快速收敛,生成的网格布局合理,质量高。     

基于STEP中性文件的有限元自动建模

直接利用CAD系统的几何造型 ,以STEP中性文件为CAD造型系统与有限元单元剖分系统间的几何和拓朴信息传递媒介 ,实现有限元单元的自动剖分。按STEP/AP2 0 3的语义模型提取STEP中性文件中三维形体的表面信息 ,将该形体的每个表面映射到二维参数平面 ;利用参数平面的边界数据和二维单元自动剖分模块 ,用推进波前法实现表面网络的自动生成 ;然后由表及里实现三维实体单元的生成 ,系统基于STEP中性数据文件 ,可以与多个流行的CAD系统实行连接。     

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。     

有限元网格的圆角过渡特征提取及网格修改

根据过渡曲面的曲率特性，提出了一种有限元网格的圆角过渡特征提取及网格局部修改算法。通过曲率估算、过渡区域圆弧识别和圆弧分组等步骤，计算出一系列截面轮廓线来描述圆角过渡特征，同时将过渡区域网格从模型中提取出来。直接调整圆弧半径，快捷、准确地修改网格模型中等半径及变半径过渡区域网格。应用该算法，能够在有限元网格模型中直接修改零件或模具的过渡圆角形状，提高设计与CAE分析的效率。     

三维CAD/CAE一体化的参数化动态有限元建模

提出了一种基于CAD参数化技术与CAD／CAE一体化技术的参数化动态有限元建模方法，该方法解决了三维实体有限元建模中几何模型的描述与驱动、参数联动、模型自动更新等一系列问题，为先进的参数化有限元分析与优化设计提供了关键技术基础；阐述了三维参数化动态有限元建模方法中的若干关键技术，包括具有典型意义的基于AutoCAD／MDT二次开发环境ObjectARX的CAD／CAE集成方法、复杂三维组合曲面网格全自动生成算法、复杂三维实体的四面体网格全自动生成算法、面向对象的有限元模型描述方法，以及有限元模型的参数驱动方法等；建立了一个三维参数化形状优化设计应用原型系统。