论文部分内容阅读
随着CAE技术在工程分析中的广泛应用,有限元网格生成技术作为CAE软件的核心技术之一,得到了越来越广泛的重视。由于不同软件系统之间的差异,CAD系统导出的几何模型常常不能直接应用在网格自动生成过程中,常见的问题有几何结构不完整或不相容、存在冗余复杂的几何细节、几何模型需要分解等。因此,在网格划分前对几何模型进行适当的编辑,使几何模型能够满足工程分析的要求,是网格自动生成算法研究的重要方面。本文对网格自动生成技术进行了细致的研究,内容主要包括:1.深入讨论了网格自动生成的算法,结合六面体网格单元的优点,着重对六面体网格生成的经典算法进行分析与比较,总结了各种方法的优缺点及其应用范围。2.针对几何模型编辑中存在的问题,提出了一种基于虚拟几何的网格生成方法。通过在模型拓扑结构中创建一系列虚拟的实体连接关系,把几何模型的修正、简化及分解仅仅局限于虚拟的拓扑层中,而不会改变模型的原始几何描述。给出了虚拟实体的定义与虚拟操作的分类,细述了它们的应用原则,并对虚拟编辑操作在网格自动生成中的应用进行了例证。3.以Open CasCade几何造型系统为平台,重点阐述了模型对象虚拟拓扑的构建、修改与移除技术,提出了一种新型的单向无环图表(DAG)来表示拓扑实体之间的关系。对基于虚拟几何的编程接口进行了设计,包括接口框架设计和各个具体类功能的设计,并给出了相关类的继承关系图表。在虚拟几何的理论支持与编程接口实现的基础上,成功地将虚拟拓扑技术运用到网格自动生成算法中,较好地解决了实体几何网格划分的诸多问题。网格生成应用实例表明,基于虚拟几何的网格自动生成技术操作简便、系统兼容性好、易于编程实现。