具有內(nèi)部特征約束的四邊形網(wǎng)格生成方法研究.pdf

1、有限體積法和有限元法是目前科學(xué)和工程計算中應(yīng)用最為廣泛的數(shù)值方法。應(yīng)用這些數(shù)值方法一個重要的步驟就是對求解區(qū)域進(jìn)行離散，即網(wǎng)格生成。對于二維洪水演進(jìn)分析，計算區(qū)域復(fù)雜，內(nèi)部具有各種涉水構(gòu)筑物，如公路、鐵路、堤壩、樓房等，這些構(gòu)筑物在分析模型中通常作為內(nèi)部邊界條件加以處理。在生成網(wǎng)格時，將這些構(gòu)筑物作為特征約束加以處理，網(wǎng)格的單元邊吸附在約束上，并且約束周圍的網(wǎng)格在約束處相匹配?，F(xiàn)有的網(wǎng)格生成技術(shù)不能直接在內(nèi)部有特征約束的區(qū)域上生成網(wǎng)格，

2、因此研究具有內(nèi)部特征約束的四邊形網(wǎng)格自動生成方法，滿足二維洪水演進(jìn)分析等對網(wǎng)格生成的特殊需要，具有一定的理論意義和工程應(yīng)用價值。
　　本文提出一種基于Paving法的處理內(nèi)部具有特征約束的四邊形網(wǎng)格自動生成算法，并開發(fā)出處理內(nèi)部具有特征約束的四邊形網(wǎng)格自動生成程序，可以處理內(nèi)部多個線約束、點(diǎn)約束等特征約束，滿足了實(shí)際工程在四邊形網(wǎng)格生成時需要處理內(nèi)部特征約束的要求。
　　本文以Paving法為基礎(chǔ)，提出對特征約束包括線約束和

3、點(diǎn)約束的處理算法。對于單條獨(dú)立線約束，將其看作是面積為零的空洞，對其進(jìn)行離散，形成封閉節(jié)點(diǎn)環(huán)，然后在其周圍鋪砌一層四邊形網(wǎng)格單元;對于線約束相交形成非封閉區(qū)域的情況，先通過相交節(jié)點(diǎn)把線約束分割成多段線約束，再把每段線約束離散化形成封閉節(jié)點(diǎn)環(huán)，然后對封閉節(jié)點(diǎn)環(huán)進(jìn)行合并處理，形成一個或多個獨(dú)立的封閉節(jié)點(diǎn)環(huán);對于線約束相交形成封閉區(qū)域的情況，提出自動確定各個子區(qū)域邊界的算法，并對其邊界線進(jìn)行離散化形成內(nèi)外兩個封閉節(jié)點(diǎn)環(huán)。對于點(diǎn)約束提出計算出外