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相似文献
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1.
脆性材料的破坏过程具有随机性,当前的网格生成算法没有充分考虑脆性材料破坏时裂纹扩展和碎块生成的随机性。在Persson网格生成算法与Delaunay随机网格剖分理论基础上,提出了一种可根据模拟需要动态控制网格品质的网格生成算法。通过对随机分布点的Delauna三角化,生成初始网格,然后将网格体系比拟为桁架结构,网格节点即为桁架节点。桁架节点在虚拟力作用下可动态调整位置,并最终达到整个体系受力平衡。对Persson 算法中的尺寸分布函数和收敛条件进行了修正,从而提高了收敛速度,并适用于任意形状对象的网格剖分。 基于VC++平台开发了算法程序。通过实例对算法进行了验证,表明算法能够满足脆性材料破碎模拟的需要。  相似文献   

2.
复杂三维组合曲面的有限元网格生成方法   总被引:13,自引:2,他引:11  
提出一种基于映射法的复杂三维组合曲面的有限元网格全自动生成方法。通过引入虚边界解决了闭合曲面在参数域中边界不完整的问题;通过调节虚边界提高了复杂组合曲面网格生成的质量。改进二维多边形区域的裁减算法,解决了闭合曲面在参数空间中的边界环形成问题。对曲面片公共边界进行统一离散化处理,以满足有限元网格的相容性要求。以边界表示(B—Rep)数据结构为基础,实现了组合曲面全自动网格剖分的总成算法.改进了曲面网格剖分布点算法,并结合局部连接、诊断交换等技术,优化了网格的整体质量。  相似文献   

3.
提出一种有效的三维实体四面体有限元网格质量优化方法以满足有限元分析对网格质量的要求。对薄元分解法进行改进,改进的薄元分解法更全面地考虑了各种劣质单元类型,能够对三维实体网格剖分中产生的各种类别的孤立劣质单元进行有效的分解;将改进的薄元分解法与Laplacian光顺优化方法相结合以解决某些网格剖分算法如推进波前法和Delaunay三角化方法产生的非孤立劣质单元问题。经过实例检验,本文提出的四面体单元网格优化算法健壮有效、易于实现,能够显著提高最差单元的质量。  相似文献   

4.
提出了一种改进的区域分解法,用于三维表面三角形和四边形网格的自动生成。基于区域分解法的三维表面网格生成的主要技术包括三维表面三角形面片拓扑关系的建立,表面三角形面片的分组及特征面的确定,空间曲线上网格节点的生成,区域内外边界的合并,最佳剖分面的确定,以及网格的光滑处理等。本文对这些技术进行了详细的介绍。本文提出的表面网格生成方法具有算法可靠、生成网格效率高以及生成网格质量高等优点。最后给出三维表面网格生成实例验证了本文提出方法的可靠性。  相似文献   

5.
三维约束Delaunay三角化的边界恢复和薄元消除方法   总被引:7,自引:2,他引:5  
提出一种有效的三维约束Delaunay三角剖分的边界恢复算法,该算法综合了P.L.George算法和N.P.Weatherill算法的优点,通过将约束边和约束面加以恢复,保持了实体边界的完整性,解决了经典Delaunay算法不能剖分凹域的问题,从而实现了复杂三维实体的网格剖分。提出了一种简易而有效的消除薄元方法——薄元分解法,彻底解决了三维Delaunay三角剖分过程中所产生的薄元问题。实践证明,本文提出的边界恢复算法和薄元消除算法健壮有效,生成网格的质量高,并且易于实现。  相似文献   

6.
一种全四边形网格生成方法——改进模板法   总被引:9,自引:0,他引:9  
首先对全四边形单元网格自动剖分算法中的模板法进行了探讨,并提出了相应的改进方法。在此基础上提出了一种新的全四边形单元网格自动生成方法。该方法允许在两个方向上存在网格疏密过渡,并可以提高单元的密度要求自动计算亲单元每条边上的结点数,有效地对局部实施加密处理。  相似文献   

7.
在基于重生成的自适应有限元网格生成算法研究中,将推进波前法(AFT)与背景网格法结合并提出改进方法,有效地解决了网格生成和单元尺寸计算这两个关键问题。改进的AFT方法,将前沿区分为活跃前沿和非活跃前沿两类,在选取目标前沿时既考虑前沿尺寸又考虑前沿分类。改进的背景网格法,利用结构化栅格对背景网格进行管理,在栅格中直接存放背景网格中的单元,既提高了新单元尺寸的计算速度,又从数值上保证了新生成网格中单元之间尺寸合理过渡。  相似文献   

8.
高质量点集的快速局部网格生成算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
高效及高质量的局部网格生成算法是基于节点有限元并行方法设计的关键。泡泡布点算法能够在复杂区域上不经过人工干预生成高质量的节点集,本文提出了基于该方法所生成的节点集的快速局部网格生成算法。该算法充分利用泡泡布点方法提供的节点集及节点邻接链表信息,避免了桶数据结构的建立以及节点的局部搜索过程,只需应用Delaunay三角剖分的外接圆准则从中心节点的邻接链表中去除极少数的非卫星点,可快速地生成局部网格,比现有的局部网格生成算法更为快捷。算例结果表明,该算法高效可靠,生成网格与Delaunay三角剖分网格一致。  相似文献   

9.
三维有限元六面体网格几何自适应再生成方法   总被引:2,自引:1,他引:1  
基于几何自适应的六面体网再生成方法,提出了一种以栅格法为基本方法,对有限元网格再划分过程中的网格再划分标准、几何形状的获取以及新旧网格之间物理量的传递等关键问题进行了研究.重点介绍了基于几何自适应的六面体网格再生成算法,首先对旧网格实体模型进行识别,根据实体模型几何特征建立加密源点信息场;然后采用栅格法生成核心网格并对...  相似文献   

10.
在有限元分析中,高质量的结构网格可以有效地提高有限元分析的精度,但结构网格的几何适应性差,针对复杂边界的二维计算模型,现有的方法很难自动生成高质量的结构网格;而非结构网格几何适应性很好,但存在计算效率低和精度差等问题。提出了一种新的准结构网格生成方法,能够实现复杂区域的网格自动生成并且具有高网格质量。该方法首先对计算区域运用Delaunay三角剖分技术生成粗背景网格;然后利用背景网格,使用优化的Voronoi图生成过渡的蜂巢网格;最后,通过中心圆方法对蜂巢网格单元进行结构网格剖分。分析NACA0012翼型数值模拟结果表明,提出的新准结构网格生成方法能够对边界复杂的模型自动生成高质量的网格,并且通过三种不同拓扑类型网格计算结果相互对比及与实验结果对比,证明准结构网格具有高计算精度。  相似文献   

11.
三维非结构聚合多重网格法数值模拟研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
吕宏强  伍贻兆  夏健 《力学学报》2003,35(3):337-340
在三维非结构网格上应用聚合式多重网格技术来加速Euler方程的收敛过程.自行设计了一种高效率的网格聚合方法.采用四重三维非结构网格,在每一层网格上采用有限体积法进行计算.通过对M6翼型的数值求解验证了多重网格加速收敛的高效性.  相似文献   

12.
高雷诺数粘性流动模拟对边界层内的网格正交性有特殊要求。对于复杂外形,这类问题的网格自动化生成十分困难。面向该问题,提出一种双前沿推进思想,并形成一种面向复杂几何外形的边界层网格全自动生成算法。结合多种网格技术处理局部几何特征以保证边界层网格的质量。双前沿推进思想同时适用于多块结构网格和混合网格的边界层网格生成。多个模型网格实例验证了算法的有效性。  相似文献   

13.
This paper presents a simple algorithm for quality triangulation in domains with complex geometries. Based on the fact that the equilateral triangles (regular meshes) are ideal for numerical computations in computational fluids dynamics (CFD) analysis, the proposed algorithm starts with an initial equilateral triangle mesh covering the whole domain. Nodes close to the boundary edges satisfy the so‐called non‐encroaching criterion, the distance from any inserted node to any boundary vertices and the midpoints of any boundary edge is greater than a given characteristic length. Both nearly uniform and non‐uniform triangle meshes can be generated using a mesh size reduction technique. Local refinement is achieved by using transition layers. More regular meshes can be generated in the interior of the domain and all angles of the triangle mesh produced by this algorithm are proven to be bounded in a reasonable range (19.5–141°). Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

14.
前沿推进曲面四边形网格生成算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
将一类前沿推进三角形曲面网格生成算法拓展到曲面四边形网格生成。新算法逐个单元推进前沿,避免了铺路法(Paving)逐排推进方式的鲁棒性问题,针对四边形算法在理想点计算、候选点列表构建和新单元生成等环节存在的特殊技术问题给出了系统的解决方案。数值实验表明,本文算法能针对复杂的组合参数曲面自动生成全四边形网格,网格质量优于...  相似文献   

15.
介绍一种基于Delaunay算法的四面体自适应网格的自动划分方法。该方法用单元尺度场控制生成网格的疏密分布,在不满足尺度场要求的单元面形心处插入新节点,同时计算新节点单元尺寸参数,实现三维实体的Delaunay四面体自动划分。此方法具有几个特点:一是表面网格与体内网格同步划分,无需区分两者;二是结点与单元同时生成;三是生成网格自适应性好,疏密分布任意。另外,还介绍了三维网格划分中两个相关算法:一个是约束面恢复算法,该算法基于约束面不允许有单元边与之相交的性质而提出的;另一个是将二维射线法推广至三维空间,判断一个点是否在一多面体内,实现了凹多面体的划分。最后通过算例对单元质量进行了评价。本文所述方法是一种有效的四面体自适应单元生成算法。  相似文献   

16.
This paper presents a solution algorithm based on an immersed boundary (IB) method that can be easily implemented in high‐order codes for incompressible flows. The time integration is performed using a predictor‐corrector approach, and the projection method is used for pressure‐velocity coupling. Spatial discretization is based on compact difference schemes and is performed on half‐staggered meshes. A basic algorithm for body‐fitted meshes using the aforementioned solution method was developed by A. Tyliszczak (see article “A high‐order compact difference algorithm for half‐staggered grids for laminar and turbulent incompressible flows” in Journal of Computational Physics) and proved to be very accurate. In this paper, the formulated algorithm is adapted for use with the IB method in the framework of large eddy simulations. The IB method is implemented using its simplified variant without the interpolation (stepwise approach). The computations are performed for a laminar flow around a 2D cylinder, a turbulent flow in a channel with a wavy wall, and around a sphere. Comparisons with literature data confirm that the proposed method can be successfully applied for complex flow problems. The results are verified using the classical approach with body‐fitted meshes and show very good agreement both in laminar and turbulent regimes. The mean (velocity and turbulent kinetic energy profiles and drag coefficients) and time‐dependent (Strouhal number based on the drag coefficient) quantities are analyzed, and they agree well with reference solutions. Two subfilter models are compared, ie, the model of Vreman (see article “An eddy‐viscosity subgrid‐scale model for turbulent shear flow: algebraic theory and applications” in Physics and Fluids) and σ model (Nicoud et al, see article “Using singular values to build a subgrid‐scale model for large eddy simulations” in Physics and Fluids). The tests did not reveal evident advantages of any of these models, and from the point of view of solution accuracy, the quality of the computational meshes turned out to be much more important than the subfilter modeling.  相似文献   

17.
Motivated by the need for practical, high fidelity, simulation of water over surface features of road vehicles a Coupled Level Set Volume of Fluid (CLSVOF) method has been implemented into a general purpose CFD code. It has been implemented such that it can be used with unstructured and non-orthogonal meshes. The interface reconstruction step needed for CLSVOF has been implemented using an iterative ‘clipping and capping’ algorithm for arbitrary cell shapes and a re-initialisation algorithm suitable for unstructured meshes is also presented. Successful verification tests of interface capturing on orthogonal and tetrahedral meshes are presented. Two macroscopic contact angle models have been implemented and the method is seen to give very good agreement with experimental data for a droplet impinging on a flat plate for both orthogonal and non-orthogonal meshes. Finally the flow of a droplet over a round edged channel is simulated in order to demonstrate the ability of the method developed to simulate surface flows over the sort of curved geometry that makes the use of a non-orthogonal grid desirable.  相似文献   

18.
Control volume finite element methods (CVFEMs) have been proposed to simulate flow in heterogeneous porous media because they are better able to capture complex geometries using unstructured meshes. However, producing good quality meshes in such models is nontrivial and may sometimes be impossible, especially when all or parts of the domains have very large aspect ratio. A novel CVFEM is proposed here that uses a control volume representation for pressure and yields significant improvements in the quality of the pressure matrix. The method is initially evaluated and then applied to a series of test cases using unstructured (triangular/tetrahedral) meshes, and numerical results are in good agreement with semianalytically obtained solutions. The convergence of the pressure matrix is then studied using complex, heterogeneous example problems. The results demonstrate that the new formulation yields a pressure matrix than can be solved efficiently even on highly distorted, tetrahedral meshes in models of heterogeneous porous media with large permeability contrasts. The new approach allows effective application of CVFEM in such models.  相似文献   

19.
针对颗粒为椭球形状并且随机分布的多相复合材料给出了三维情形下的计算机模拟方法,并对此复杂区域提供了一种四面体网格快速生成算法。此方法的基本思想:首先是根据材料的要求,给出随机颗粒材料的计算机模拟,然后对模拟后的颗粒边界初始化,得到一些初始剖分点,并给出剖分区域的初始网格(正四面体),接着把颗粒的初始边界点投入到剖分区域中,替换区域中靠此点近的点,并且采用加点寻找边界的方法和修正初始点方法来解决四面体穿刺边界问题,从而得到整个区域的四面体网格。最后用实例说明了算法的有效性。  相似文献   

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