《複雜產品模型的六面體格線自動生成與高質量編輯》是依託浙江大學，由高曙明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：複雜產品模型的六面體格線自動生成與高質量編輯
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：高曙明
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著工業界對有限元分析的精度和效率要求日益提高，六面體格線因其具有優異的特性而變得越來越無法替代。然而，現有的六面體格線生成方法還遠遠不能滿足工業界需要，存在著諸多問題，如難以自動生成複雜模型的高質量六面體格線，難以支持複雜變動設計後的六面體格線重生成等。為此，本項目針對高效高精度工程分析的需要，以複雜產品模型為對象，研究六面體格線的自動生成和高質量編輯最佳化方法，突破面向六面體格線生成的複雜產品模型自動分解、基於分解體的六面體格線協調生成、支持複雜變動的六面體格線高質量編輯、六面體格線的局部拓撲最佳化等關鍵技術，研發基於體分解的複雜產品模型六面體格線自動生成原型系統。項目的開展對於實現複雜產品模型的全自動高質量六面體格線生成，進而提升對複雜產品進行高效高精度模擬分析的能力具有重要意義。
結題摘要
六面體格線自動生成和高質量編輯最佳化對於進行產品的高效、高精度性能模擬分析，實現仿真驅動的產品最佳化設計具有重要意義。針對現有六面體格線生成和編輯方法存在的自動化程度低、所生成的六面體格線質量無法保證、難以處理複雜產品模型等問題，本課題對複雜產品模型的六面體格線自動生成和高質量編輯方法和算法開展了深入研究，主要取得了以下成果：1、提出了一種基於sheet操作的實體模型六面塊自動分解方法，能夠對由平面和二次曲面構成的複雜實體模型進行高效高質量的六面塊自動分解，能夠有效支持高質量六面體格線的自動生成。2、提出了一種魯棒的類掃成體自動識別與分解算法，能夠有效地從實體模型中識別出嚴重相交類掃成體，能夠最佳化地分離嚴重互動的類掃成體，使其滿足高質量六面體格線生成的需要。3、提出了一種基於對偶面的實體模型六面塊自動分解方法，通過構造和使用對偶面，能夠對帶有複雜自由曲面的實體模型進行六面塊自動分解；通過使用標架場並對3-5奇異線退化情況進行判別和糾正，使得分解出的六面塊具有高質量。4、提出了一種基於全局嫁接操作的多軸向掃成格線生成方法，能夠有效地處理複雜的掃成體嫁接類型，能夠有效地保證掃成體間貼合面處的格線質量。5、提出了一種基於特徵移動的六面體格線局部編輯方法，能夠實現對六面體格線上的局部特徵進行大幅度的移動，同時保證編輯後的格線質量仍然能夠滿足要求。6、提出了一種允許幾何模型發生拓撲變動的六面體格線編輯方法，通過允許幾何模型發生拓撲變動，提高了六面體格線直接編輯能力；通過構建編輯六面體格線上奇異點的拓撲操作，保證編輯後的六面體格線在結合區域具有拓撲一致性。7、提出了一種標架場引導的六面體格線拓撲最佳化方法，基於標架場進行質差單元結構問題的判別，基於標架場和對偶操作進行結構調整，能夠有效改善質差單元的格線質量，使得六面體格線的整體質量能夠達到實用要求。上述研究成果對於實現複雜產品模型六面體格線自動生成與高質量編輯最佳化，進而開發出具有自主智慧財產權的六面體格線自動生成軟體將起到重要作用。本課題共發表學術論文13篇，其中重要國際期刊論文8篇，並應邀在International Meshing Roundtable 2018國際會議上作大會特邀報告介紹相關研究成果。
