三維delaunay局部加密網格劃分在行波管模擬軟件中應用

1、分類號 密級 UDC 1 注 學 位 論 文 三維 Delaunay 局部加密網格劃分在行波管模擬軟件中應用 （題名和副題名） 杜玉龍 （作者姓名） 指導教師姓名 金曉林 副教授 電子科技大學 成 都

2、 （職務、職稱、學位、單位名稱及地址） 申請專業(yè)學位級別 碩士 專業(yè)名稱 電子科學與技術 論文提交日期 2011.03 論文答辯日期 2011.05 學位授予單位和日期 電子科技大學 答辯委員會主席 評閱人

3、 2011 年 月 日 注 1：注明《國際十進分類法 UDC》的類號 摘要 摘要 三維四面體網格在各個學科領域中扮演著越來越重要的角色，如有限元分析、流體力學、電磁場與波、工程力學等。如何劃分出更好的網格，已經成為當今業(yè)界研究中的關鍵技術，相比國外已經長達半個多世紀的研究歷史，以及驚人的研究成果，國內的相關研究依然還不成熟?；谝陨显颍髡唛_展了關于三維網格劃分技術的研究，并應用于實際工作中

4、。 本文以計算機幾何理論為基礎進行三角剖分，介紹了非結構化網格，對用非結構化而不用結構化網格原因進行闡述，再對常用的三角形、四面體等非結構化網格生成算法進行介紹， 并比較得出用Delaunay劃分算法的原因。 還研究了Voronoi圖、Delaunay 三角化的基本概念及判定準則，以通過半徑與最小邊之比控制網格質量，用三維分段線性結構(piecewise linear complex 簡稱 PLC)作為網格初始數據進行自適應的網格劃分。

5、 (1) 研究了基于邊的構網算法，并運用到自下而上的構網算法中，以此消除風箏型四面體對網格質量的困擾。 (2) 本文著重研究了自下而上網格劃分方法在三維空間進行網格劃分的原理及步驟，并生成三維 Delaunay 細密網格、自適應網格、局部加密控制網格。 (3) 最后對行波管中的電子槍和 1/3 周期螺旋線高頻結構進行了三種網格劃分，并得到了滿足要求的四面體網格。 在上述技術研究的基礎上，采用 C/C++實現(xiàn)了限定四面體網格的生成，并成功

6、地應用于有限元的工程應用中。應用實踐表明，本文采用的自下而上生長網格算法健壯有效，效率高，生成的網格質量高且易于實現(xiàn)。 本文創(chuàng)新點： (1) 對 netgen 網格劃分模塊進行二次開發(fā)， 形成可以針對電子光學的網格劃分模塊，并且具有全部 C++源代碼，初始輸入模型數據可以是 STL、STEP（STP）文件格式。 (2) 軟件可以解析 STL、STEP（STP）文件格式為 PLC 文件格式，再通過網格劃分模塊進行網格劃分。 (3) 軟件能