三維六面體網(wǎng)格劃分技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元法已成為計(jì)算科學(xué)與工程問(wèn)題的重要方法，并廣泛用于解決各種工程實(shí)際問(wèn)題，其基本思想是用離散的網(wǎng)格單元去逼近所分析物體的空間。該技術(shù)的關(guān)鍵是連續(xù)體的離散化過(guò)程，為了能夠更精確地逼近物理實(shí)體模型，應(yīng)保證所生成的網(wǎng)格質(zhì)量。在三維有限元分析問(wèn)題中，使用的網(wǎng)格單元類型有四面體和六面體及二者混合單元，目前四面體網(wǎng)格劃分方法的研究已漸成熟，而六面體網(wǎng)格由于其復(fù)雜的拓?fù)潢P(guān)系等方面的限制，至今還沒(méi)有一種方法適用于任意復(fù)雜三維實(shí)體

2、的全六面體網(wǎng)格劃分，因此復(fù)雜三維實(shí)體的全六面體單元網(wǎng)格生成始終是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。但六面體網(wǎng)格劃分方法所得到的分析結(jié)果要比其他網(wǎng)格劃分方法來(lái)的更好，所以近年來(lái)有關(guān)自動(dòng)生成六面體網(wǎng)格方法的研究越來(lái)越多，并取得了一些研究進(jìn)展，但不管何種算法都尚未穩(wěn)健，都存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　六面體單元由于變形特性好、計(jì)算精度高、相同精度要求所需網(wǎng)格單元數(shù)量較四面體少等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于三維有限元仿真等工程領(lǐng)域。本文在廣泛閱讀了六面體網(wǎng)格劃分算法相關(guān)文

3、章的基礎(chǔ)上，綜述了六面體網(wǎng)格劃分常用方法的算法原理、優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍及發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)前具有代表性的全六面體網(wǎng)格生成方法主要有：映射法、子映射法、掃掠法、基于柵格法、中軸面法、Plastering法、WhiskerWeaving法和間接法。
　　除此之外，本文深入研究了基于間接法的六面體網(wǎng)格生成方法，該方法主要是在四面體的基礎(chǔ)上，采用四面體轉(zhuǎn)換法，自動(dòng)把四面體網(wǎng)格轉(zhuǎn)換為非結(jié)構(gòu)的六面體網(wǎng)格，使用網(wǎng)格細(xì)分及網(wǎng)格質(zhì)量?jī)?yōu)化提高網(wǎng)格質(zhì)量。本文詳