[發(fā)明專利]包含多種構(gòu)件的三維有限元網(wǎng)格自動(dòng)剖分方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210036900.2
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102622467A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周德成;劉學(xué)增;朱合華;劉新根;齊磊;張杰;蔡永昌
• 申請（專利權(quán)）人: 上海同巖土木工程科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上?？剖⒅R產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.包含多種構(gòu)件的三維有限元網(wǎng)格自動(dòng)剖分方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取前處理對象的幾何信息和網(wǎng)格控制參數(shù)；

(2)按體、面、線、點(diǎn)對前處理對象進(jìn)行分類網(wǎng)格化，建立初始網(wǎng)格對象拓?fù)潢P(guān)系樹；

(3)求交并打斷所有網(wǎng)格對象，更新網(wǎng)格對象拓?fù)潢P(guān)系樹；

(4)按體、面、線、點(diǎn)的網(wǎng)格化順序依次剖分所有葉子節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格對象；

(5)根據(jù)構(gòu)件的前處理對象和其拓?fù)潢P(guān)系填充單元分組；

(6)設(shè)置單元分組的有限元屬性，該有限元屬性與構(gòu)件的前處理對象相同；

(7)存儲并輸出網(wǎng)格自動(dòng)剖分結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含多種構(gòu)件的三維有限元網(wǎng)格自動(dòng)剖分方法，其特征在于，所述的步驟(3)的具體步驟如下：

(301)創(chuàng)建求交器，初始化求交器數(shù)據(jù)，添加整體控制參數(shù)和總施工步數(shù)；

(302)初始化體、面、線、點(diǎn)四個(gè)拓?fù)錁鋽?shù)組；

(303)將所有輸入的網(wǎng)格對象的拓?fù)鋽?shù)據(jù)進(jìn)行分類，分別存放在四個(gè)拓?fù)錁鋽?shù)組中；

(304)體與體求交：遍歷所有網(wǎng)格體進(jìn)行兩兩相交計(jì)算，保存網(wǎng)格體之間的公共面、公共線、公共點(diǎn)，并建立拓?fù)潢P(guān)系；

(305)體與面求交：遍歷所有的網(wǎng)格體和所有擁有前處理對象引用的網(wǎng)格面，進(jìn)行體面兩兩相交計(jì)算，保存所述的網(wǎng)格體和面對像之間的公共面、公共線、公共點(diǎn)，并建立拓?fù)潢P(guān)系；

(306)面與面求交：遍歷所有擁有前處理對象引用的網(wǎng)格面，進(jìn)行兩兩相交計(jì)算，保存網(wǎng)格面之間的公共面、公共線、公共點(diǎn)，并建立拓?fù)潢P(guān)系；

(307)整理體中的子面：遍歷所有的網(wǎng)格體，獲取每個(gè)網(wǎng)格體中所有的子面數(shù)據(jù)，若所述的子面不是底層面，則通過網(wǎng)格對象拓?fù)潢P(guān)系樹獲取對應(yīng)的底層面進(jìn)行替換；

(308)整理面中的子面：遍歷所有的網(wǎng)格面，獲取每個(gè)網(wǎng)格面中所有的子面數(shù)據(jù)，若所述的子面不是底層面，則通過網(wǎng)格對象拓?fù)潢P(guān)系樹獲取對應(yīng)的底層面進(jìn)行替換；

(309)線與體求交：遍歷所有的網(wǎng)格體和所有擁有前處理對象引用的網(wǎng)格線，進(jìn)行體線兩兩相交計(jì)算，保存所述的網(wǎng)格體和線對象之間的公共線、公共點(diǎn)并建立拓?fù)潢P(guān)系；

(310)線與面求交：遍歷所有的網(wǎng)格面和所有擁有前處理對象引用的網(wǎng)格線，進(jìn)行面線兩兩相交計(jì)算，保存所述的網(wǎng)格面和線對象之間的公共線、公共點(diǎn)并建立拓?fù)潢P(guān)系；

(311)提取底層面的邊框線：遍歷所有的面對像，提取面對像中所有底層面的邊框線，將該邊框線創(chuàng)建成網(wǎng)格線，并建立所述網(wǎng)格線與對應(yīng)底層面的拓?fù)潢P(guān)系；

(312)線與線求交：遍歷所有網(wǎng)格線，將所述的網(wǎng)格線兩兩相交計(jì)算，打斷生成相互之間不存在重疊的子線，并將該子線創(chuàng)建成新的網(wǎng)格線，并與生成該子線的網(wǎng)格線建立拓?fù)潢P(guān)系；

(313)整理體中的子線：遍歷所有網(wǎng)格體，獲取網(wǎng)格體在網(wǎng)格對象拓?fù)潢P(guān)系樹上對應(yīng)的所有子線數(shù)據(jù)，若所述的子線不是底層線，則通過網(wǎng)格對象拓?fù)潢P(guān)系樹獲取對應(yīng)的底層線進(jìn)行替換，然后對網(wǎng)格體內(nèi)所有的子面進(jìn)行遍歷，判斷所述的子線是否有在所述的子面上，若為是，則將所述的子線添加到對應(yīng)的子面中，作為該子面的子線，并刪除所述子線與對應(yīng)網(wǎng)格體的拓?fù)潢P(guān)系；

(314)整理面中的子線：遍歷所有網(wǎng)格面，獲取網(wǎng)格面在網(wǎng)格對象拓?fù)潢P(guān)系樹上對應(yīng)的所有子線數(shù)據(jù)，若子線不是關(guān)系樹中的底層線，則通過網(wǎng)格對象拓?fù)潢P(guān)系樹獲取對應(yīng)的底層線進(jìn)行替換，然后判斷當(dāng)前的網(wǎng)格面是否為底層面，若為否，則獲取該面對像的所有底層面，再分別遍歷每個(gè)面對像獲得的底層線，判斷所述的底層線是否在底層面上，若為是，則將所述的底層線添加到該底層線所在的底層面內(nèi)，并刪除所述底層線與對應(yīng)網(wǎng)格面的拓?fù)潢P(guān)系；

(315)整理線中的子線：遍歷所有網(wǎng)格線，獲取每個(gè)有前處理對象引用的網(wǎng)格線，將該網(wǎng)格線在網(wǎng)格對象拓?fù)潢P(guān)系樹中對應(yīng)的所有的子線替換成底層線；

(316)整理體中的子點(diǎn)：遍歷所有的網(wǎng)格體中的子面和子點(diǎn)，判斷所述的子點(diǎn)是否在所述的子面上，若為是，則將所述的子點(diǎn)添加到其所在的子面上，并刪除所述子點(diǎn)與對應(yīng)網(wǎng)格體的拓?fù)潢P(guān)系；

(317)整理面中的子點(diǎn)：遍歷所有的網(wǎng)格面，若網(wǎng)格面不是底層面，則獲取該面對像的底層面，判斷的所述面對像上的子點(diǎn)是否在底層面上，若為是，則將所述的子點(diǎn)添加到其所在的底層面上去，并刪除所述子點(diǎn)與對應(yīng)網(wǎng)格面的拓?fù)潢P(guān)系，然后重新遍歷所有面底層，獲得底層面上的子線和子點(diǎn)，判斷子點(diǎn)是否在子線上，若為是，則將所述的子點(diǎn)添加到所在的子線上，并刪除所述子點(diǎn)與對應(yīng)底層面的拓?fù)潢P(guān)系；

(318)整理線中的子點(diǎn)：遍歷所有的網(wǎng)格線，如果網(wǎng)格線不是底層線，則獲取所述網(wǎng)格線的底層線，判斷網(wǎng)格線的子點(diǎn)是否在底層線上，若為是，則所述的子添加到其所在的底層線上，并刪除所述子點(diǎn)與對應(yīng)網(wǎng)格線的拓?fù)潢P(guān)系，然后重新遍歷所有底層線，獲得底層線上的所有子點(diǎn)，將所述組子點(diǎn)按其在曲線上的u參數(shù)排序、去重，并剔除與底層線端點(diǎn)重疊的子點(diǎn)；

(319)添加邊界條件關(guān)鍵點(diǎn)：遍歷所有輸入的邊界條件的關(guān)鍵點(diǎn)，將其創(chuàng)建成幾何拓?fù)潼c(diǎn)，添加到點(diǎn)拓?fù)錁鋽?shù)組中；

(320)整理所有點(diǎn)：獲取所有網(wǎng)格對象的關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄相關(guān)映射信息，對所有關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)排序、去重，然后遍歷去重后的關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)，將每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)創(chuàng)建成拓?fù)潼c(diǎn)，通過映射表中的信息，將拓?fù)潼c(diǎn)的引用回填到相應(yīng)的網(wǎng)格對象中并建立拓?fù)潢P(guān)系；

(321)整理孤立點(diǎn)：判斷孤立點(diǎn)是否與求交生成的交點(diǎn)重疊，若為是，則不需要再建立拓?fù)潢P(guān)系，若為否，則判斷所述孤立點(diǎn)是否位于參與剖分的網(wǎng)格對象上，若為是，則與對應(yīng)的網(wǎng)格對象建立拓?fù)潢P(guān)系；

(322)輸出數(shù)據(jù)：遍歷所有擁有前處理對象引用的網(wǎng)格對象拓?fù)潢P(guān)系樹頂層的網(wǎng)格對象，將網(wǎng)格對象標(biāo)記為可導(dǎo)出，然后遍歷所述網(wǎng)格對象的所有子對象，并標(biāo)記為可導(dǎo)出，將標(biāo)記為可導(dǎo)出的網(wǎng)格對象分類，并分別導(dǎo)出到對應(yīng)的拓?fù)錁鋽?shù)組重，刪除未標(biāo)記為可導(dǎo)出的對象數(shù)據(jù)。