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基于弹簧质点模型的自由曲面四边形网格平面化研究

论文摘要

为实现对自由曲面的平面四边形网格划分,提出了一种基于力学模拟的网格优化算法,建立了包含杆件长度的约束力、边界固定质点约束力、曲面对质点的吸附力、网格平面化作用力的弹簧质点计算模型.首先,采用映射法或其他方法对曲面进行初始四边形网格划分,在获得曲面的初始网格划分的基础上根据不同网格性能的侧重要求,计算出相应的弹性系数kij、边界约束刚度kc、对网格点的吸附刚度km、平面化控制系数pc,建立以平面化为目标的网格弹簧质点模型,通过动力松弛法,经多次迭代得到平面化网格;然后结合四边形平面化指标,以流畅性指标和均匀性指标对网格进行质量综合评价,同时引入网格偏离指标对网格的形状进行控制;最后,进行了算例验证,算例表明,弹簧质点平面化网格计算方法可以很好地适应自由曲面,通过调整参数,在一定条件下可使网格平面化的许允误差限制达到合理范围,同时可以兼顾流畅性和均匀性的要求.

论文目录

  • 1 曲面表达与网格初步划分
  •   1.1 自由曲面的NURBS表示
  •   1.2 网格初步划分
  • 2 基于弹簧质点模型的网格平面化法
  •   2.1 杆件长度约束力
  •   2.2 边界固定质点约束力
  •   2.3 曲面对质点吸附力
  •   2.4 网格平面化作用力
  •   2.5 网格节点i的合力
  •   2.6 网格不平衡力的动力松弛迭代
  • 3 网格评价指标
  •   3.1 平面化指标
  •   3.2 流畅性指标
  •   3.3 均匀性指标
  •   3.4 曲面变形指标
  • 4 算例应用与分析
  • 5 结语

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 高博青,李峥,吴慧

    关键词: 自由曲面,网格平面化,力学模拟,优化算法,动力松弛法,迭代,评价指标

    来源: 华南理工大学学报(自然科学版) 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 浙江大学建筑工程学院,浙江财经大学公共管理学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51678521,51778558)~~

    分类号: TU31

    页码: 32-39

    总页数: 8

    文件大小: 1732K

    下载量: 111

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/57bbe2f05cc3547ec0a72791.html