高品质全四边表有限元网格生成的铺砌法

提出了任意二维区域的全四边形网格生成的铺砌法,该方法生成的网格具有较少的不规则节点,形态良好的边界单元和较好的网格质量,中文介绍了该方法的算法实现,并给出了实例。     

一种全四边形的网格自动生成方法-铺砌法

给出了一种基于铺砌法的全四边形有限元网格自动生成方法,并用面向对象的C＋＋语言编制了相应的程序。只要输入少量的边界特征点信息,程序即可自动生成高质量的区域四边形单元网格。这种方法对不区域适应能力强,具有良好的边界单元质量（接近正方形）。同时还提出了网格质量改进方法,使这能够满足较高的有限元精度分析的要求。该方法可应用于各种实用的有限元软件中。最后,给出了3个算例。     

含有圆孔的平面区域全四边形网格生成方法

提出了一种在含有圆孔的平面区域内生成全四边形单元网格的方法。该方法吸取了推进网阵法与映射法的优点,能生成尽可能多的正方形单元,得到结构化网格。利用该方法可以对亲单元进行剖分。该方法计算量小,剖分速度快,区域分解简单,生成单元的形状良好     

二维有限元网格生成的局部改进方法辐射网格法（RMA）

提出有限元网格生成的局部加密方法－－辐射网格法（ＲＭＡ）。该法适用于区域内点、围绕边界的尖角点、边界或内部同心圆弧及同心圆四种特殊区域的网格改进，为实际工程结构应力梯度突变或变化较大处网格细化提供了十分方便的手段。局部区域改进后，总体结构边界能准确、快速自动修改，采用ＡＦＭ法可全自动生成改变后的总体结构且各网格间形状过渡良好。实例及其特性表明，ＲＭＡ法有效、实用。     

含有圆孔的平面区域全四边形网格生成方法

提出了一种在含有圆孔的平面区域内生成全四边形单元网格的方法。该方法吸附了推进网阵法与映射法失优点,能生成尽可能多的正方形单元,得到结构化网格。利用该方法可以对亲单元进行剖分。该方法计算量小,剖分速度快,区域分简单,生成单元的形状单元。     

由粒度空间控制的有限元三角网格剖分算法

提出了一种稳定高效的三角剖分算法,根据物理域的离散边界上节点分布,可自动地剖分得到形态良好且尺寸过渡连续的三角网格,域内插入新节点的位置受相邻节点的影响,使得相邻单元间具有较好的协调性。为了改善整个域内单元尺寸分布的连续性,引入了单元粒度空间,利用粒度值控制新生成的单元尺寸。在新生成的节点处以其粒度值的二分之一为半径建立领域空间,用以搜索可能参与生成新单元的节点,从而避免了局部区域畸形单元的产生。     

一种改进的生成有限元全四边形网格的铺砌法

对不规则区域适应能力强、边界拟合程度高的铺砌法进行了改进.单元不再是逐层生成,而是逐个生成,大大简化了相交情况的判断和处理;在网格生成前对初始边界小内角节点进行先处理,增强了边界适应性;同时提出一种节点位置计算方法.用VC开发了相应的网格生成器,最后用算例进行了验证.     

STL格式的PIM仿真软件前处理系统

在粉末注射成形(PIM)仿真软件的前处理部分，需要由三维CAD实体模型生成三角形网格．为了实现PIM仿真软件的前处理系统。提出了一种生成三角形网格的算法，它从STL格式文件中获取网格边界，并且将边界离散化，然后由离散化的边界点自动生成有限元网格．根据该算法，实现了粉末注射充模仿真软件MoldFill的前处理系统，给出了一个网格生成的实例，在实例中生成节点865个，三角形单元1752个，占用CPU时间0．125s．此算法可以适应任意形状的单连通或多连通域实体，较好地解决了前处理系统的网格生成问题，对于同类型的CAE仿真软件开发具有参考价值．     

平面有限元网格实用划分方法研究

网格的生成是平面有限元计算的前提和基础,但当边界不规则时容易生成劣质单元,对计算造成影响.对比目前较为成熟的四边形网格生成方法,开发出以Visual Basic语言为基础的结构化有限元网格划分程序,生成较为规则的四边形单元.它具有操作简便,网格密度、单元数量可控制,生成的数据简单实用等特点,特别适用于小型结构的有限元分析.     

基于形状特征的网格快速自动剖分方法的研究与实现

网格快速生成方法是CAE分析的瓶颈和难点之一。提出了基于形状特征的全四边形面网格划分方法,将复杂形状划分成若干简单子区域．对各子区域采用“区域划分”方法进行网格划分．根据区域形状特征设计出全四边形网格划分算法,提取参数控制网格质量。以叶片类零件为对象,分析截面形状特点,设计多区域划分网格自动生成算法。经验证,该算法的分网效率高、网格质量好。     

面向矿区复杂地质体的四面体生成算法

地质学及矿山研究对象主要特点是结构复杂、非均质、各向异性，四面体网格生成面临的关键技术难题是生成的四面体网格必须保证各个单一地质体边界的一致性．为解决以上问题，本文提出了一种基于面扩展的快速Delaunay四面体网格生成的分治算法，算法首先将地质模型分解为多个简单地质体，利用给定的边界数据样点将这些单一地质体边界进行三角剖分，然后从边界三角形开始递归生成各个简单地质体的四面体网格，最后再将各个简单地质体网格合并为一体．本算法生成的四面体网格可保证多个地质体边界一致，避免四面体单元重叠，且大部分四面体网格符合Delaunay法则．     

有限元网格自动剖分及优化方法

用一种新方法对任意单连通区域进行有限元网格自动剖分,并通过网格优化技术对网格形状和网格编号进行优化。结果表明剖分的网格质量好且编号合理。     

基于特征多边形的逆向Doo-Sabin细分

逆向细分是将细分后的网格重建回细分前的网格的过程.针对大部分细分后的网格是四边形网格与其它的三角形或多边形网格的混合结构,根据细分继承性特点,提出了基于特征多边形的逆向Doo-Sabin细分算法.通过实验证明该算法有效可行,可将Doo-Sabin细分后的混合结构网格准确重建回细分前的初始网格.     

基于泊松形状信号的网格模型部件分割算法

为了将网格模型分割成若干个有意义的部件,提出了一种基于网格模型结构信号的分割算法.通过构造网格模型对应的体素模型,基于体素模型求解泊松方程得出每个体素对应的泊松形状信号;根据网格模型顶点与体素模型的对应关系,计算出网格模型中每个三角面片对应的泊松形状信号;采用Mean-Shift算法将每个三角面片对应的泊松形状信号进行聚类;最后基于泊松形状信号值,提取网格模型主要部件,并精化分块结果边界,从而达到网格模型部件分割的目的.实验表明,该算法能对具有部件结构特征的实体模型有较好的分割效果、鲁棒、速度快,与物体各个部件刚体变换无关.     

吻合闭合轮廓线的曲面变形技术

为提高三维模型造型的灵活性和效果,提出一种吻合闭合轮廓线的三维网格曲面变形方法.该方法在用户交互编辑轮廓线后,基于重心坐标多次迭代变形得到初步网格结果,将该结果与原始网格进行对比,然后自动计算网格变形区域（ROI）;对各ROI分别应用Laplacian变形方法,以轮廓线上的顶点作为边界约束以保证变形网格吻合轮廓线,以初步网格结果的部分网格点坐标作为附加约束以克服网格变形的明显凹陷情况;将变形前和变形后网格模型的微分属性之差最小作为目标函数,求解稀疏线性方程组来实现网格变形.试验表明：该算法交互过程简单直观,无须手工选择变形区域,能保持模型局部特征,同时能克服轮廓线往里拖动变形时出现的网格模型明显凹陷的情况.     

结构与非结构网格之间的转换及应用

结构化网格转换成非结构化网格是网格生成技术的一个分支．通过这种转换，可以同时得到两种网格的优势，即结构化网格收敛快和非结构化网格适应边界广的特性，并且也拓展了非结构化网格计算程序的应用范围．笔者给出了正交网格和适体网格的转换模型，用基元有限客积法和二阶精度格式，在转换后的非结构化网格中离散热传导方程，同时也提供多个三维不同几何形状和不同边界条件的热传导算例，以此检验这种转换的正确性和可行性．     

Effects of mesh style and grid convergence on numerical simulation accuracy of centrifugal pump

In order to evaluate the effects of mesh generation techniques and grid convergence on pump performance in centrifugal pump model, three widely used mesh styles including structured hexahedral, unstructured tetrahedral and hybrid prismatic/tetrahedral meshes were generated for a centrifugal pump model. And quantitative grid convergence was assessed based on a grid convergence index(GCI), which accounts for the degree of grid refinement. The structured, unstructured or hybrid meshes are found to have certain difference for velocity distributions in impeller with the change of grid cell number. And the simulation results have errors to different degrees compared with experimental data. The GCI-value for structured meshes calculated is lower than that for the unstructured and hybrid meshes. Meanwhile, the structured meshes are observed to get more vortexes in impeller passage.Nevertheless, the hybrid meshes are found to have larger low-velocity area at outlet and more secondary vortexes at a specified location than structured meshes and unstructured meshes.     

三维网格的直接剪切-粘贴

为了方便快捷地对三维网格模型进行剪切-粘贴,提出了一种新的适用于三维三角形网格的剪切-粘贴方法,该方法把选取的源曲面的特征部分直接粘贴到目标曲面上．通过2个对应平面,源曲面的特征部分被转移到粘贴位置;利用局部网格表示的方法,在最小二乘意义下重建源网格;最后连接源曲面特征区域的边缘顶点和目标曲面上的粘贴区域受影响的顶点．该算法简单,交互性强,适用于任意拓扑结构的源网格,并且结果自然、失真很小．     

光滑的等值线生成算法

为了生成四边形网格的等值线,通过引入虚节点将四边形网格剖分为四个三角形实现对四边形网格上等值线的生成方法避免了等值点的跟踪,但是当网格尺寸太大时,得到的等值线拐点太多,不光滑,本文利用Bezier曲线对等值线进行逼近,从而得到了光滑的等值线.     

采用B样条曲线进行边界重分划

在金属成形数值模拟过程中 ,坯料网格边界不断变化 ,当使用网格向前推进技术产生网格时必须对旧的边界进行重新分划。本文给出了B样条曲线拟合边界的办法 ,实现了对边界的自动重新分划。数值例子验证此法简单可靠