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(jì)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(gè)重要的步驟就是對(duì)求解區(qū)域進(jìn)行離散，即網(wǎng)格生成。對(duì)于二維洪水演進(jìn)分析，計(jì)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(shí)，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(dòng)生成方法，滿足二維洪水演進(jìn)分析等對(duì)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(jià)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(dòng)生成算法，并開(kāi)發(fā)出處理內(nèi)部具有特征約束的四邊形網(wǎng)格自動(dòng)生成程序，可以處理內(nèi)部多個(gè)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(shí)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(duì)特征約束包括線約束和

3、點(diǎn)約束的處理算法。對(duì)于單條獨(dú)立線約束，將其看作是面積為零的空洞，對(duì)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(duì)于線約束相交形成非封閉區(qū)域的情況，先通過(guò)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(duì)封閉節(jié)點(diǎn)環(huán)進(jìn)行合并處理，形成一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的封閉節(jié)點(diǎn)環(huán);對(duì)于線約束相交形成封閉區(qū)域的情況，提出自動(dòng)確定各個(gè)子區(qū)域邊界的算法，并對(duì)其邊界線進(jìn)行離散化形成內(nèi)外兩個(gè)封閉節(jié)點(diǎn)環(huán)。對(duì)于點(diǎn)約束提出計(jì)算出外