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四面体网格质量度量准则的研究 被引量:16
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作者 聂春戈 刘剑飞 孙树立 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期579-582,共4页
简要回顾了度量四面体单元质量的几个常用准则。长期以来 ,这些准则被认为在一定意义下是相互等价的。数值试验表明 ,对单元形状的变化用不同的准则度量有可能产生矛盾的评判结果 ,从而影响到网格质量优化的进程和结果。因此在进行网格... 简要回顾了度量四面体单元质量的几个常用准则。长期以来 ,这些准则被认为在一定意义下是相互等价的。数值试验表明 ,对单元形状的变化用不同的准则度量有可能产生矛盾的评判结果 ,从而影响到网格质量优化的进程和结果。因此在进行网格剖分或网格优化时 ,应对所采用的度量准则做仔细的研究和测试。 展开更多
关键词 四面体网格 单元质量 度量准则 网格优化 网格剖分 有限元分析
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三维六面体有限元网格自动划分中的一种单元转换优化算法 被引量:14
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作者 左旭 卫原平 +1 位作者 陈军 阮雪榆 《计算力学学报》 CAS CSCD 1999年第3期343-348,共6页
本文采用十节点曲边四面体转换为六面体网格,并采用非线性约束优化算法取代Laplacian光滑处理算法有效地提高六面体单元的质量,实现了对任意实体的六面体网格自动划分。
关键词 网格自动划分 六面体 四面体 单元转换 有限元
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基于 Jacobian 矩阵的三维有限元网格质量优化 被引量:18
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作者 左旭 卫原平 +1 位作者 陈军 阮雪榆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期142-144,共3页
对Jacobian矩阵变换后得到一个新的目标函数,该目标函数有效地反映了有限元单元的拉压变形和剪切变形,且具有易于求导,便于采用优化算法求解等优点.该函数和单元的尺寸无关,并能适用于绝大多数类型的有限元网格(包括平面... 对Jacobian矩阵变换后得到一个新的目标函数,该目标函数有效地反映了有限元单元的拉压变形和剪切变形,且具有易于求导,便于采用优化算法求解等优点.该函数和单元的尺寸无关,并能适用于绝大多数类型的有限元网格(包括平面和三维网格).利用该函数实现了对复杂形状的有限元网格的质量优化. 展开更多
关键词 网格优化 目标函数 Jacobian矩阵 有限元
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基于边折叠和质点弹簧模型的网格简化优化算法 被引量:16
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作者 李基拓 陆国栋 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期426-432,共7页
通过边折叠实现网格曲面简化,提出了保持曲面特征的边折叠基本规则,引入边折叠顺序控制因子λ,给出了折叠点坐标获取方法,简化过程中网格边长度趋于均匀.在曲面简化基础上,利用质点弹簧模型优化网格形状.将网格顶点邻域参数化到二维域上... 通过边折叠实现网格曲面简化,提出了保持曲面特征的边折叠基本规则,引入边折叠顺序控制因子λ,给出了折叠点坐标获取方法,简化过程中网格边长度趋于均匀.在曲面简化基础上,利用质点弹簧模型优化网格形状.将网格顶点邻域参数化到二维域上,在质点弹簧模型中引入约束弹簧,约束调整网格顶点,并逆映射到三维原始曲面上,局部优化网格顶点的相邻网格;调整曲面上所有网格顶点,在全局上优化网格形状.在曲面简化优化过程中,建立原始模型曲面和简化优化后曲面之间的双向映射关系;曲面的网格顶点始终在原始模型表面上滑动,并以双向Hausdorff距离衡量、控制曲面间的形状误差.应用实例表明:文中算法稳定、高效,适合于任意复杂的二维流形网格. 展开更多
关键词 边折叠 质点-弹簧模型 网格简化 网格优化 双向Hausdorff距离
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离心泵四面体网格质量衡量准则及优化算法 被引量:13
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作者 董亮 刘厚林 +3 位作者 谈明高 路明臻 王勇 王凯 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期100-105,共6页
针对网格优化过程中边界网格质量难以控制的问题,提出一种新的网格优化算法.通过数值计算分析了不同质量衡量准则对劣质单元及其单元形状变化评判效果的等价性问题,对各衡量准则所耗费的时间进行了对比,在此基础上选用一种最优的衡量准... 针对网格优化过程中边界网格质量难以控制的问题,提出一种新的网格优化算法.通过数值计算分析了不同质量衡量准则对劣质单元及其单元形状变化评判效果的等价性问题,对各衡量准则所耗费的时间进行了对比,在此基础上选用一种最优的衡量准则推导出了错误函数,并将该函数作为基于优化光顺的目标函数,目标函数中包含有考虑边界网格质量和内部网格质量的函数项,且为函数项添加了一个权重系数,从而实现了边界网格单元质量的控制.经某离心泵叶轮算例验证表明:优化后网格单元质量系数趋于0的劣质单元全部被消除,网格的整体质量得到了显著提高;随着权重系数的增加,边界的平均网格质量有所提高. 展开更多
关键词 离心泵 网格优化 单元质量衡量准则 四面体网格
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一种曲面网格优化的通用算法 被引量:5
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作者 王弘 王昌凌 袁铭辉 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期41-43,共3页
提出了一种曲面网格优化的通用算法 ,该算法基于一些预先定义的优化准则 ,将给定的网格曲面优化成为单位网格曲面 ,定义了两种指导优化过程的优化标准 .在优化过程中采用了三种优化算子 (边分裂、边消除、边替换 ) ,是一个简单的曲面网... 提出了一种曲面网格优化的通用算法 ,该算法基于一些预先定义的优化准则 ,将给定的网格曲面优化成为单位网格曲面 ,定义了两种指导优化过程的优化标准 .在优化过程中采用了三种优化算子 (边分裂、边消除、边替换 ) ,是一个简单的曲面网格优化的通用算法 . 展开更多
关键词 网格优化 几何插值 优化算子 单位网格曲面 优化准则 通用算法 CAD
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采用能量方程优化零件数据模型 被引量:4
7
作者 赵作智 林亨 时晓明 《机械设计与制造》 北大核心 2000年第2期24-26,共3页
反求工程中曲面反求得到的数据模型虽然可以正确反映零件的拓扑结构 ,但网格上的三角形的数量一般比较大。这里介绍的网格优化算法在保证拟和精度的前提下 ,定义了一个能量方程 ,使其数值只有在网格的精确性和简洁性都得到保证的前提下... 反求工程中曲面反求得到的数据模型虽然可以正确反映零件的拓扑结构 ,但网格上的三角形的数量一般比较大。这里介绍的网格优化算法在保证拟和精度的前提下 ,定义了一个能量方程 ,使其数值只有在网格的精确性和简洁性都得到保证的前提下才能减小。然后 ,在保证不改变网格的拓扑结构的前提下 ,调整网格 ,使能量方程的数值尽量降低 ,从而大大降低线性曲面中三角形的数量。此算法已成功的应用于三维快速检测与复制及模型模具快速制作系统。 展开更多
关键词 反求工程 曲面重构 能量方程 网格优化 数据模型
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金属塑性成形有限元仿真中的网格质量优化 被引量:4
8
作者 王跃先 陈军 阮雪榆 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2002年第1期10-13,共4页
网格质量在很大程度上影响着金属塑性成形有限元数值分析的准确性和分析过程的可持续性。基于新的网格单元畸变度量体系 ,文中设计了一种新的关于节点位移的无约束最优化的目标函数 ,该函数有效客观地反映了有限元计算网格的畸变程度 ,... 网格质量在很大程度上影响着金属塑性成形有限元数值分析的准确性和分析过程的可持续性。基于新的网格单元畸变度量体系 ,文中设计了一种新的关于节点位移的无约束最优化的目标函数 ,该函数有效客观地反映了有限元计算网格的畸变程度 ,且通过求偏导数 (等于 0 ) ,可以得到问题求解的显式表达式。因此 ,算法具有设计合理、实现简便、保持拓扑性等特点。此外 ,该算法可用于包括二维和三维情形的几乎所有形状的网格 。 展开更多
关键词 网格质量优化 节点领域 畸变能 金属塑性成形 有限元仿真
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薄元分解与Laplacian光顺相结合的四面体有限元网格优化方法 被引量:8
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作者 关振群 刘邦志 +1 位作者 顾元宪 于文会 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期257-263,共7页
提出一种有效的三维实体四面体有限元网格质量优化方法以满足有限元分析对网格质量的要求。对薄元分解法进行改进,改进的薄元分解法更全面地考虑了各种劣质单元类型,能够对三维实体网格剖分中产生的各种类别的孤立劣质单元进行有效的分... 提出一种有效的三维实体四面体有限元网格质量优化方法以满足有限元分析对网格质量的要求。对薄元分解法进行改进,改进的薄元分解法更全面地考虑了各种劣质单元类型,能够对三维实体网格剖分中产生的各种类别的孤立劣质单元进行有效的分解;将改进的薄元分解法与Laplacian光顺优化方法相结合以解决某些网格剖分算法如推进波前法和Delaunay三角化方法产生的非孤立劣质单元问题。经过实例检验,本文提出的四面体单元网格优化算法健壮有效、易于实现,能够显著提高最差单元的质量。 展开更多
关键词 Laplacian光顺 薄元分解 四面体单元 网格优化
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三维非结构网格的生成及优化 被引量:3
10
作者 张军 谭俊杰 《航空计算技术》 2003年第4期31-34,共4页
叙述了一种新的生成三维非结构网格的Delaunay方法,该方法能够高效地生成优质四面体网格。由于采用了局部剖分的方法来保证边界的完整性,因而不需要添加新的节点到原始表面三角形中。该方法在四面体外接球的球心处插入新的节点,在插入... 叙述了一种新的生成三维非结构网格的Delaunay方法,该方法能够高效地生成优质四面体网格。由于采用了局部剖分的方法来保证边界的完整性,因而不需要添加新的节点到原始表面三角形中。该方法在四面体外接球的球心处插入新的节点,在插入全部内点后,采用删除边、边/面交换、网格光顺等方法对生成的网格进行了优化,基本能删除质量差的四面体。 展开更多
关键词 三维非结构网格 网格生成 Delaunay方法 网格优化 计算流体力学
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基于分割后断层成像数据的人体头部有限元模型构建方法 被引量:6
11
作者 刘君 朱善安 Bin He 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期141-146,共6页
目的基于分割后的断层成像数据构建人体头部的有限元模型。方法采用四步剖分法得到初始网格并用最长边繁衍路径(longest edge propagation path)与棱边收缩(edge collapse)的方法进行网格的细分与优化。在通过该方法得到的三层球与真实... 目的基于分割后的断层成像数据构建人体头部的有限元模型。方法采用四步剖分法得到初始网格并用最长边繁衍路径(longest edge propagation path)与棱边收缩(edge collapse)的方法进行网格的细分与优化。在通过该方法得到的三层球与真实头模型上分别进行脑电正问题的仿真计算。结果结果显示在此模型基础上进行有限元计算的合理性与可靠性。结论采用该方法生成的人体头部有限元模型可包含多层组织,并能应用于基于有限元方法的生物力学、生物电磁学领域的各种科学计算。 展开更多
关键词 有限元模型 网格剖分 网格优化 断层成像 分割
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面向有限元分析的三角网格迭代优化 被引量:6
12
作者 沈建国 陈志杨 +2 位作者 张引 张三元 叶修梓 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期1715-1721,共7页
从逆向工程或者简单离散实体模型得到的网格质量较差,通常不能直接用于有限元分析,为此提出一种迭代优化算法.首先对给定网格进行细分得到足够的自由度,以改变网格的几何和拓扑;然后在误差允许的范围内,通过简化和规则化来提高网格质量... 从逆向工程或者简单离散实体模型得到的网格质量较差,通常不能直接用于有限元分析,为此提出一种迭代优化算法.首先对给定网格进行细分得到足够的自由度,以改变网格的几何和拓扑;然后在误差允许的范围内,通过简化和规则化来提高网格质量.该过程不断迭代,直到网格质量满足分析要求或者达到迭代上限.实验结果表明,该算法既能灵活地控制网格属性,又能有效地提高网格质量. 展开更多
关键词 有限元 网格优化 网格细分 网格简化 网格规则化
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交叠网格的检测与合并 被引量:5
13
作者 陈志杨 叶建华 +1 位作者 沈瑛 熊丽荣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第17期2064-2068,共5页
提出了一种新的多片网格重叠区域的检测方法。首先对欲合并的网格采用基于栅格六面体和k-d树搜索的方法进行交叠区域的检测;然后删除交叠区域冗余的三角面片,在删除后的网格缝隙处建立连接桥三角面片;最后提取出建立连接桥后的孔洞并进... 提出了一种新的多片网格重叠区域的检测方法。首先对欲合并的网格采用基于栅格六面体和k-d树搜索的方法进行交叠区域的检测;然后删除交叠区域冗余的三角面片,在删除后的网格缝隙处建立连接桥三角面片;最后提取出建立连接桥后的孔洞并进行补洞处理,从而达到缝合网格的目的。由于拼接后的网格在缝合处会存在"台阶"等不光顺情况,因此通过光顺算法实现缝合处的光滑过渡。实例表明该网格拼合算法在处理速度和网格质量上都有很好的表现。 展开更多
关键词 交叠网格检测 网格拼合 网格优化 网格处理
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有限元平面三角形网格的优化 被引量:5
14
作者 张均锋 刘桂斋 陈刚 《山东矿业学院学报》 CAS 1997年第3期275-279,共5页
本文对有限元平面三角形网格优化的基础上,系统地提出了“结构优化”的概念,并对以往的网格光顺算法做了改进,提出了一种将结构优化和位置优化相结合的网格优化方法,弥补了以往的优化方法中对结构优化的忽视,使网格优化更加完善。
关键词 有限元 网格优化 结构优化 三角形网格
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有限元网格自动生成及自动调整技术 被引量:2
15
作者 左建政 楼志文 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第1期64-68,共5页
本文给出了一种任意平面域内三角形网格自动生成及自动调整算法,并编制了相应的程序。通过对带U形槽的三点变曲试件的分析,证明本文算法是可行的,并且具有稳定性能好、收敛速度快的优点。
关键词 三角形单元 网格生成 网格调整 有限元
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Removing local irregularities of triangular meshes with highlight line models 被引量:5
16
作者 YONG JunHai DENG BaiLin +3 位作者 CHENG FuHua WANG Bin WU Kun GU HeJin 《Science in China(Series F)》 2009年第3期418-430,共13页
The highlight line model is a powerful tool in assessing the quality of a surface. It increases the flexibility of an interactive design environment. In this paper, a method to generate a highlight line model on an ar... The highlight line model is a powerful tool in assessing the quality of a surface. It increases the flexibility of an interactive design environment. In this paper, a method to generate a highlight line model on an arbitrary triangular mesh is presented. Based on the highlight line model, a technique to remove local shape irregularities of a triangular mesh is then presented. The shape modification is done by solving a minimization problem and performing an iterative procedure. The new technique improves not only the shape quality of the mesh surface, but also the shape of the highlight line model. It provides an intuitive and yet suitable method for locally optimizing the shape of a triangular mesh. 展开更多
关键词 highlight lines mesh optimization shape modification model repair
原文传递
平面区域有限元三角网格迭代优化方法 被引量:4
17
作者 李宗领 阎春平 《新型工业化》 2013年第8期32-40,共9页
为了提高有限元分析计算结果的准确性,提出一种平面区域有限元三角网格迭代优化算法。该算法首先利用一种基于Loop模式的1-2细分方法来实现给定网格的局部细分;然后利用顶点自由度与边折叠相结合的新方法对细分后的网格进行简化;最后,... 为了提高有限元分析计算结果的准确性,提出一种平面区域有限元三角网格迭代优化算法。该算法首先利用一种基于Loop模式的1-2细分方法来实现给定网格的局部细分;然后利用顶点自由度与边折叠相结合的新方法对细分后的网格进行简化;最后,基于正三角形为最优三角形的事实,提出一种最小角最大化方法对网格进行几何优化。算法的特点是在不同的阶段采用不同的评价标准对网格质量进行评价,即在网格细分和简化阶段采用边长法,而在几何优化阶段采用角度法。将该算法应用于建筑金属结构工程有限元分析系统,取得了较好的应用效果。 展开更多
关键词 有限元分析 三角网格 网格优化 网格细分 网格几何优化
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采用GPU加速的三维实体模型绘制 被引量:7
18
作者 袁友伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第B12期144-146,共3页
利用GPU的强大浮点数计算能力和并行处理能力,提出一种完全基于GPU的具有真实感三维实体模型快速绘制方法.本文利用现代图形加速卡中GPU的可编程管线,实现了快速的网格生成及简化.在保证不改变网格的拓扑结构的前提下,调整网格,使能量... 利用GPU的强大浮点数计算能力和并行处理能力,提出一种完全基于GPU的具有真实感三维实体模型快速绘制方法.本文利用现代图形加速卡中GPU的可编程管线,实现了快速的网格生成及简化.在保证不改变网格的拓扑结构的前提下,调整网格,使能量方程的数值尽量降低,从而大大降低线性曲面中三角形的数量.实验结果表明,该方法能够实现实时的三维实体模型快速绘制,具有重要的应用价值. 展开更多
关键词 基于GPU的通用计算 基于硬件的绘制 能量方程 网格优化
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基于能量最小化的网格优化算法 被引量:4
19
作者 王世东 张佑生 +1 位作者 偶春生 谢颖 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第2期267-268,442,共3页
对网格优化的方法进行研究,提出一种基于能量最小化的网格优化算法。给定一定数量的三维散乱点数据和一个初始三角网格,使用能量最小化算法对网格顶点位置进行优化,使网格顶点更好地逼近三维散乱点数据;网格也更加逼近实际曲面。实验结... 对网格优化的方法进行研究,提出一种基于能量最小化的网格优化算法。给定一定数量的三维散乱点数据和一个初始三角网格,使用能量最小化算法对网格顶点位置进行优化,使网格顶点更好地逼近三维散乱点数据;网格也更加逼近实际曲面。实验结果表明,使用该算法能够获得形状良好的网格。 展开更多
关键词 散乱点 网格优化 单纯复形 拓扑实现 能量
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四面体模型质量度量准则及其之间的关系 被引量:5
20
作者 印桂生 李艳波 +2 位作者 张菁 朱长明 倪军 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期55-61,共7页
四面体模型质量度量准则是评价网格模型质量的标准,但长期以来,对四面体单元质量的度量和评价并没有公认的标准。因此,本文对常用的四面体网格模型质量度量准则进行总结,并从理论上证明了各质量度量准则之间的关系,同时通过实验分析各... 四面体模型质量度量准则是评价网格模型质量的标准,但长期以来,对四面体单元质量的度量和评价并没有公认的标准。因此,本文对常用的四面体网格模型质量度量准则进行总结,并从理论上证明了各质量度量准则之间的关系,同时通过实验分析各质量度量准则之间的这种关系是否成立。分析认为在优化四面体模型时,不能仅仅采用某一种度量标准来评价网格的质量,应根据不同的四面体类型,采用不同的准则或将几种准则联合起来对四面体模型质量进行度量。 展开更多
关键词 四面体网格模型 网格优化 质量度量
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