基于虛擬分解的六面體網(wǎng)格生成技術(shù).pdf

1、六面體網(wǎng)格生成技術(shù)是三維有限元仿真軟件的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)有的六面體網(wǎng)格生成算法大多依賴特定的幾何特征和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)于復(fù)雜幾何實(shí)體，六面體網(wǎng)格的自動(dòng)生成還沒(méi)有得到很好的解決。近年來(lái)，隨著基于體單元的三維有限元技術(shù)的廣泛應(yīng)用，六面體網(wǎng)格生成已經(jīng)成為三維有限元仿真的一個(gè)瓶頸。本文對(duì)復(fù)雜幾何實(shí)體的六面體網(wǎng)格生成技術(shù)開展了深入的研究，主要內(nèi)容有：
　　 1、對(duì)典型的六面體網(wǎng)格生成算法進(jìn)行了研究，主要分析并比較了掃掠法、映射法、子映射法、四

2、面體分解法、基于柵格法、中軸面法、堆砌法、弦須編織法等常用的算法，并對(duì)掃掠法進(jìn)行了重點(diǎn)討論。
　　 2、提出了一種基于掃掠體識(shí)別的虛擬分解算法。首先將模型的邊界進(jìn)行分類，選擇一條封閉凸環(huán)作為源環(huán)；然后根據(jù)源環(huán)找出對(duì)應(yīng)的連接面和目標(biāo)面；最后，針對(duì)不同的目標(biāo)面類型構(gòu)造裁剪面，將實(shí)體模型分解為多個(gè)掃掠體的組合。根據(jù)此算法獲得的實(shí)體集合都可采用掃掠法生成六面體網(wǎng)格，可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體的六面體網(wǎng)格自動(dòng)劃分。
　　 3、以O(shè)pen CAS

3、CADE幾何造型系統(tǒng)為平臺(tái)，采用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)開發(fā)技術(shù)，開發(fā)了網(wǎng)格自動(dòng)生成軟件3D-Mesher中的六面體網(wǎng)格自動(dòng)生成模塊。在軟件中實(shí)現(xiàn)了IGES，STL幾何模型的導(dǎo)入以及NASTRAN，ANSYS數(shù)據(jù)文件的導(dǎo)出。對(duì)虛擬分解算法的編程接口進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并給出了相關(guān)的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
　　 利用虛擬分解技術(shù)有利于減少人工交互操作，提高六面體網(wǎng)格生成的自動(dòng)化程度。在上述研究的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了基于虛擬分解的六面體網(wǎng)格生成算法，該算法可應(yīng)用到較