[發明專利]一種新型結構網格生成方法

有效

• 申請號: 201811181201.0
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109461209B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 龐宇飛;王子維;齊龍;胡月凡;盧風順;黃尚坤;繆濤;陳波;潘艷
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心計算空氣動力研究所
• 主分類號: G06T17/30
• 分類號: G06T17/30;G06F30/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 詹永斌

1.一種新型結構網格生成方法，其特征是：包括有以下步驟：

步驟一、讀入模型數據，取得計算區域離散點集和邊界信息；

步驟二、對計算區域進行Delaunay三角剖分，生成三角化網格；

步驟三、利用背景網格生成優化的Voronoi圖；

步驟四、判斷優化的Voronoi圖內的網格單元類型，采用中心圓方法對網格單元進行剖分，生成結構化網格；

所述步驟三的優化的Voronoi圖的生成方法為：

(5)、輸入三角化網格，依次遍歷三角形鏈表，計算三角形外心，當為鈍角三角形或直角三角形時，計算三角形的形心；

(6)、依次遍歷平面點集，判斷是否為邊界點，如果是則執行步驟(8)；否則執行步驟(7)；

(7)、搜索三角形鏈表，找到頂點包含該點的所有三角形，按照順時針依次連接外心或形心，生成優化的Voronoi圖單元；

(8)、針對邊界點，找到包含該點的三角形和邊界邊，計算出邊界邊中點，按照順時針依次連接邊界邊中點和外心或形心，生成優化的Voronoi圖單元；

(9)、循環執行上述步驟(6)、(7)、(8)，直到平面點集為空，生成優化的Voronoi圖；

所述步驟四中的優化的Voronoi圖內的網格單元類型分為內部五邊形網格單元、內部六邊形網格單元、內部七邊形網格單元、邊界五邊形網格單元、邊界六邊形網格單元、邊界七邊形網格單元；

針對于內部多邊形網格單元的剖分方法為：

(9)、以內部六邊形網格單元為例，首先在內部六邊形網格單元的中心P建立一個中心圓；

(10)、依次計算P到內部六邊形網格單元頂點，A、C、E、G、I、K，和邊中點，B、D、F、H、J、L，連線與圓的交點，a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k，l，然后依次連接交點，網格單元頂點和邊中點連線的中點，刪除中心圓，構成由交點，a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，k，l，組成的中心多邊形；

(11)、根據結構網格剖分原則，對中心多邊形進行剖分，即對應邊點數相同，進行點分配，找到四個角點，c、f、i、l，然后連接其余對應點，b→g、a→h、k→d、j→e；

(12)、對于內部五邊形網格單元和內部七邊形網格單元的剖分，其前兩步與內部六邊形單元剖分步驟相同，只是中心圓交點個數不同，因此中心多邊形邊數不同，內部五邊形網格單元的中心多邊形為十邊形，內部七邊形網格單元的中心多邊形為十四邊形；同樣根據結構網格剖分原則對中心多邊形進行剖分，找四個角點，然后對應連接其余各點；

針對于邊界多邊形網格方法的剖分方法為：

(13)、以邊界六邊形網格單元為例：首先以頂點H為圓心建立一個中心圓；

(14)、計算H到邊界六邊形網格單元其余頂點，A、C、E、G、I，和邊中點，B、D、F、J連線與圓的交點，a、b、c、d、e、f、g、i、j；然后依次連接交點，網格單元頂點和邊中點連線的中點，刪除中心圓，構成中心多邊形；

(15)、根據結構網格剖分原則對中心多邊形進行剖分，選取四個角點，b、d、g、i，然后對應連接其余各點，c→H、e→a、f→j；

(16)、對于邊界五邊形網格單元和邊界七邊形網格單元的剖分步驟，其前兩步與邊界六邊形網格單元剖分步驟相同，只是中心圓交點個數不同，邊界五邊形網格單元的中心多邊形為八邊形，邊界七邊形網格單元的中心多邊形為十二邊形；同樣根據結構網格剖分原則對中心多邊形進行剖分，找到四個角點，然后對應連接其余的點。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是：所述步驟二的三角化網格的生成方法為：

(1)、輸入計算區域離散點集和邊界信息，構造一個超級三角形，包含所有離散點，放入三角形鏈表；

(2)、將點集中的離散點依次插入，在三角形鏈表中找出外接圓包含插入點的三角形，稱為該點的影響三角形；刪除影響三角形的公共邊，將輸入點同影響三角形的全部頂點連接起來，完成一個Delaunay三角形鏈表中的插入；

(3)、根據優化準則對局部新形成的三角形優化，將形成的三角形放入Delaunay三角形鏈表；

(4)、循環執行上述步驟(2)和(3)，直到所有散點插入完畢，完成三角化網格生成。