试析二维四边形网格生成技术的研究

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1、浙江大学硕士学位论文二维四边形网格生成技术的研究姓名：刘阳申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：张武20050301二维四边形网格生成技术的研究摘要摘要本文论述了一种用于有限元计算的四边形网格生成算法一区域递归分解算法，其基本思想是将几何区域递归地分解成一系列四边形单元。区域递归分解算法可以在复杂地几何区域上自动生成全四边形网格，与其他网格生成算法相比，具有算法简单，生成的网格质量好，网格疏密易于控制，生成的网格具有对称性。本文在原有算法的基础上做了如下改进:(1)原算法在处理六节点区域的剖分时，效果不理想。本文提出采用模板法剖分六节点区域的思想，把六节点区

2、域进行归类，针对每一类的六节点区域采用不同的方法进行剖分，取得良好的效果。(2)添加了边界平移模块。在运用区域递归分解算法进行剖分之前，先沿初始区域边界生成一圈单元，保证这些单元与边界对齐，使生成的网格更利于对边界敏感问题的分析。(3)在运用区域递归分解算法生成网格时，需要计算所有可能的剖分线以选取最优一条，这将耗费大量的计算时间。本文在不影响剖分效果的前提下，人为地避免某些不良剖分线的计算，提高了算法效率。本文作者采用区域递归分解算法开发了二维有限元前处理程序DecompMesh，本程序具有几何建模、网格生成、单元形式变换、材料和边界条件定义、数据文件输出的功

3、能。本程序还可输出用于有限元分析软件ANSYS计算的数据文件。在第三章最后，给出一些网格生成实例和一个计算实例。第四章简单介绍了三维四面体网格生成技术。关键词:有限单元法，网格生成，四边形网格，四面体网格，区域递归分解算法TheStudyonTwoDimensionalQuadrilateralFiniteElementMeshGenerationABSTRACTABSTRACTThedissertationpresentsaquadrilateralmeshgenerationalgorithm-domaindecompositionalgorithm-for

4、finiteelementmethod,thealgorithmisbasedonarecursivedecompositionofthedomainintoquadrilateralelements.Thealgorithmautomaticallygeneratesmeshescomposedentirelywithquadrilateralsovercomplexgeometries.Comparedwithothermeshgenerationmethods,themeshgeneratedbythisalgorithmiswithhighquality

5、,meshdensityisbetercontrolled,meshissymmetriciftheinitialdomainissymmetric.Thedissertationhasmadesomeimprovementsuponoriginalalgorithms:(1)Thealgorithmisnotgoodatdecomposingsix-nodedomains.Thedissertationclassifiessix-nodedomainsanddecomposeseachkindwithdiferentscheme.(2)Beforedomain

6、decomposition,thealgorithmgeneratesalayerofelementswhichisalignwithboundaries.Thefinalmeshismoresuitableforanalyzingtheproblemswhichissensitivetoboundaryconditions.(3)Duringmeshgeneration,toselectthebestsplit-linefromallpossiblesplit-linesisatime-consumingprocess.Thedissertationprese

7、ntsamethodthatdecreasestheamountofcalculationsofsplit-lineswithoutafectingtheselectionofthebestsplit-line.TheauthordevelopedatwodimensionalFEMpreprocessorDecompMeshusingthedomaindecompositionalgorithm.Thepreprocessorhascapabilitiesformodeling,meshgeneration,elementpaterntransforming,

8、materialandb