[發明專利]NURBS曲面有限元板殼網格劃分方法及計算機實現系統

有效

• 申請號: 201910927914.5
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110796735B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 黃卓駒
• 申請（專利權）人: 同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種NURBS曲面有限元板殼網格劃分方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取原始NURBS曲面，在所述原始NURBS曲面的邊界選取多個種子點；

S2、將所述種子點在曲面中的自然坐標映射至平面上，基于所述種子點對平面進行三角網格劃分；

S3、計算三角網格中每個三角面片的形心，以形心為特征點，剔除特征點不在曲面內的三角面片；

S4、將剩余的每個三角面片剖分為四邊面片，形成四邊形網格；

S5、對各四邊面片進行光順處理；

S6、保持平面網格的拓撲關系，將四邊形網格從平面映射到原始曲面上。

2.根據權利要求1所述的NURBS曲面有限元板殼網格劃分方法，其特征在于，所述步驟S2中，基于所述種子點對平面進行三角網格劃分具體為：

在種子點形成的平面內增加內部點，形成平面點集，基于所述平面點集進行三角網格劃分。

3.根據權利要求1所述的NURBS曲面有限元板殼網格劃分方法，其特征在于，所述步驟S4中，形成四邊形網格具體為：

在每個三角面片中從特征點向三邊中點作線段，將每個三角面片剖分為三個四邊面片，形成四邊形網格。

4.根據權利要求1所述的NURBS曲面有限元板殼網格劃分方法，其特征在于，所述步驟S5中，進行光順處理具體為：

將每個四邊面片的頂點移動至四邊面片與該有網格邊相連的所有相鄰頂點的平均點位置，直至頂點位置變化小于給定容差。

5.一種NURBS曲面有限元板殼網格劃分計算機實現系統，其特征在于，包括：

種子點選取模塊，用于獲取原始NURBS曲面，并在所述原始NURBS曲面的邊界選取多個種子點；

三角劃分模塊，用于將所述種子點在曲面中的自然坐標映射至平面上，基于所述種子點對平面進行三角網格劃分；

外部網格剔除模塊，用于計算三角網格中每個三角面片的形心，以形心為特征點，剔除特征點不在曲面內的三角面片；

四邊細分模塊，用于將剩余的每個三角面片剖分為四邊面片，形成四邊形網格；

光順處理模塊，用于對各四邊面片進行光順處理；

網格映射模塊，用于保持平面網格的拓撲關系，將四邊形網格從平面映射到原始曲面上。

6.根據權利要求5所述的NURBS曲面有限元板殼網格劃分計算機實現系統，其特征在于，所述三角劃分模塊中，基于所述種子點對平面進行三角網格劃分具體為：

在種子點形成的平面內增加內部點，形成平面點集，基于所述平面點集進行三角網格劃分。

7.根據權利要求5所述的NURBS曲面有限元板殼網格劃分計算機實現系統，其特征在于，所述四邊細分模塊中，形成四邊形網格具體為：

在每個三角面片中從特征點向三邊中點作線段，將每個三角面片剖分為三個四邊面片，形成四邊形網格。

8.根據權利要求5所述的NURBS曲面有限元板殼網格劃分計算機實現系統，其特征在于，所述光順處理模塊中，進行光順處理具體為：

將每個四邊面片的頂點移動至四邊面片與該有網格邊相連的所有相鄰頂點的平均點位置，直至頂點位置變化小于給定容差。