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几何结构过渡区域的网格生成方法及系统

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-26 09:28:41

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”超级算力应用创新科技服务团| 李学智 | 2023-11-25 12:23:27
一种几何结构过渡区域的网格生成方法及系统,涉及有限元数值分析技术领域,首先,切割原则设定单元设定切割原则。其次,切割控制参数设定单元生成切割控制参数,其中,局部坐标系生成单元建立局部坐标系,切割模式配置单元设定切割模式,切割坐标生成单元生成切割坐标,切割边界参数设定单元根据几何特征设定切割边界参数。再次,几何切割单元对几何结构进行切割。最后,网格种子配置单元配置网格种子,网格生成单元生成几何结构的网格。该技术方案缓解了现有技术存在的生成具有复杂空间规律的几何体的网格结构困难的技术问题,将生成网格与几何体自身的几何特性相结合,适用于生成具有复杂空间规律的几何体的网格结构。
现有技术中在处理具有几何特征的结构的网格节点问题时,通常需要手工配合才能达到较好效果,一般采用通过划分最小几何区域并复制网格至整体结构,这种方法仅适用于处理如平板等结构简单的几何体,对于复杂几何体无法通过小区域网格来生成整体网格结构。因此,现有 技术存在复杂空间规律几何体生成过渡网格结构困难的技术问题。有鉴于此,本发明的目的在于提供一种几何结构过渡区域的网格生成方法及系 统,以缓解现有技术存在的复杂空间规律几何体生成过渡网格结构困难的技术问题。

有限元法作为一种非常有效的数值分析方法,在解决结构力学、热传导、电磁场、流体力学等连续性问题时被广泛采用。有限元法使用时需要将物理模型离散为单元网格,相对准确的分析需要更加密集的网格,但是网格数量过多又会引起计算资源的极大耗费。这就需要根据关注区域的不同,采用相应的网格密度,网格粗细交界的区域称之为过渡网格区域,最终使得过渡单元成为网格划分的一项重要内容。目前,现有技术中基于网格节点的生成方式,多以局部生成并辅以节点合并为特征,导致了节点位置坐标变化,造成几何特征与网格脱离,后续仿真操作只能基于网格,从而失去几何特征。现有技术中在处理具有几何特征的结构的网格节点问题时,通常需要手工配合才能达到较好效果,一般采用通过划分最小几何区域并复制网格至整体结构,这种方法仅适用于处理如平板等结构简单的几何体,对于复杂几何体无法通过小区域网格来生成整体网格结构。因此,现有技术存在复杂空间规律几何体生成过渡网格结构困难的技术问题。本专利可解决以上问题。

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本发明实施例所提供的几何结构过渡区域的网格生成方法及系统,首先,切割原则设定单元根据用户设置的几何结构的几何特征,设定几何结构的切割原则。其次,切割控制参数设定单元生成切割控制参数,其中,局部坐标系生成单元根据切割原则建立局部坐标系,切割模式配置单元根据切割原则设定切割模式,切割坐标生成单元根据局部坐标系,并结合切割模式,生成切割坐标,切割边界参数设定单元根据几何特征设定切割边界参数。再次,几何切割单元根据切割控制参数,对几何结构进行几何切割。最后,网格种子配置单元根据几何切割的切割结果,配置网格种子,网格生成单元根据配置完成的网格种子,生成几何结构的网格。该技术方案通过采用基于几何体几何特征的网格生成方法,从宏观层面建立一套完整的几何结构过渡网格生成方案,将生成网格与几何体自身的几何特性相结合,具有明确的坐标传递逻辑关系,适用于生成具有复杂空间规律的几何体的网格结构,避免引起节点坐标变化,能够在几何体切割初期确定切割节点位置,缓解了现有技术存在的复杂空间规律几何体生成过渡网格结构困难的技术问题。

本成果拟通过技术许可、技术开发等方式进行成果转化。