计算机辅助设计与图形学学报

作者：王吉康, 池宝涛, 王富顺, 郭前建, 袁伟, 贾志超

关键词：栅格法, 邻近几何特征, 非结构网格, 迭代算法, 网格质量优化

自主仿真分析是亟待解决的难题,其中网格划分用时占据了前处理过程的73%,网格划分仍是整个数值模拟过程中的主要技术瓶颈.为此,提出一种适用于邻近几何特征的非结构面网格生成方法.该方法根据网格尺寸、边曲率、面曲率等几何参数进行网格自适应细分,采用穿插法和最近距离法等对网格节点进行实体边界拟合;为了有效地构建核心锯齿状网格,提出一种快速求解网格拓扑元素与实体模型边界相交的方法;对于具有邻近几何特征的复杂实体模型(如疲劳裂纹扩展分析模型),提出基于邻近几何特征通用模板的高质量实体边界拟合方法,解决了传统“由外向内”栅格法的实体边界拟合难题.选取工程中典型零件(如扳手、齿轮、含V型口裂纹的构件及带裂纹的焊接结构件等)作为算例,通过计算三角形网格质量因子α和四边形网格质量因子β等几何准则评估网格质量,结果表明,所提方法可将具有邻近特征的实体模型进行以四边形为主的网格划分,生成网格有单元质量高、区域关键特征表达准确等特点,并已成功地应用于具有国产自主研发仿真内核的5aCAE软件中.

来源：2025年第7期

《计算机辅助设计与图形学学报》期刊编辑部

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