【摘 要】
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在有限元分析中,六面体网格比四面体网格的计算效率更高。达到同样的计算精度,需要的六面体网格的单元数比四面体少；在网格单元数一样的情况下,六面体网格的计算精度比四面体
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在有限元分析中,六面体网格比四面体网格的计算效率更高。达到同样的计算精度,需要的六面体网格的单元数比四面体少；在网格单元数一样的情况下,六面体网格的计算精度比四面体网格高。然而,生成六面体网格要比生成四面体网格困难的多。当前的六面体生成算法常常需要进行模型分解和用户交互,因而,计算量很大,对于比较复杂的模型,往往需要几天甚至几周时间才能生成它们的六面体网格。本文提出一种基于迭代细分拟合的六面体网格生成算法。算法首先对输入三角网格模型构造一个初始的控制六面体网格,如果输入模型有明显的骨架信息,我们就用骨架法生成控制体网格,否则我们就用体素化算法生成控制体网格。然后,提取控制体网格的表面网格,并用渐进细分拟合算法将其拟合到输入的三角网格曲面上。这个拟合是一个迭代的过程,在每一次的迭代中,表面网格点的移动通过一个限定步长的层次光滑算法传递到控制体内部网格点上去。当拟合达到一定精度后,迭代停止,再将控制体网格用Multi-Linear Cell-Averaging (MLCA)体细分格式细分有限次就生成了最终的六面体网格。因为限制了网格点移动的步长,我们可以保证生成的六面体网格不存在雅克比值为负的六面体网格单元,然后就可以使用优化方法来进一步提高网格的质量。
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