高端數(shù)字樣機(jī)的幾何用戶環(huán)境及若干關(guān)鍵技術(shù)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、浙江大學(xué)工程與科學(xué)計(jì)算研究中心(CESC，Center.for Engineering andScientific Computation)開發(fā)了一套完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CAE軟件--高端數(shù)字樣機(jī)HEDP(High End Digital Prototyping)，它由前處理模塊、后處理模塊、面向特定應(yīng)用的數(shù)值計(jì)算模塊和并行計(jì)算控制等輔助模塊組成，為計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算固體力學(xué)等領(lǐng)域的問題求解提供了完善的支撐環(huán)境。目前HEDP系統(tǒng)已逐步推廣

2、應(yīng)用于航空航天數(shù)值模擬與驗(yàn)證的實(shí)踐中。 本文首先探討了HEDP前處理程序Geometry Builder的核心用戶子程序--交互式幾何用戶環(huán)境(IGUE，Interactive Geometry and User Environment)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。基于幾何形體的B-Rep表達(dá)，IGUE包含一套完善的幾何建模和可視化環(huán)境，功能包括幾何對(duì)象(如點(diǎn)、線、面)和拓?fù)鋵?duì)象(如環(huán)、體)等的創(chuàng)建和可視化。為控制幾何網(wǎng)格生成，IGUE中集成

3、了一套面向非結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格生成的密度定義和可視化工具。通過對(duì)中性文件如IGES的讀寫，IGUE和主流的商業(yè)CAD系統(tǒng)可無(wú)縫集成，且提供幾何修復(fù)工具，可對(duì)轉(zhuǎn)換后的幾何形體進(jìn)行修復(fù)，以保障后續(xù)網(wǎng)格生成環(huán)節(jié)的正確性。 主流的網(wǎng)格生成方法研究主要集中單體網(wǎng)格生成方法(single-domain)，每個(gè)單體滿足流形幾何(manifold geometry)的約束條件。實(shí)際應(yīng)用的很多問題中，由于物理或幾何模型的約束，或網(wǎng)格生成方法自身的約束，幾

4、何區(qū)域的定義以非流形幾何(non-manifold geometry)形式存在，相應(yīng)地，需要提供一個(gè)多體網(wǎng)格生成(multi-domain mesh generation)框架。本文按照自底向上網(wǎng)格化的思路，構(gòu)建了這樣一個(gè)框架，并在其中集成了典型的點(diǎn)、線、面和體的網(wǎng)格化算法，以及單元繞向(orientation)規(guī)整等輔助算法。 最后，本文以計(jì)算流體力學(xué)通用數(shù)據(jù)格式CGNS為媒介，完成了HEDP系統(tǒng)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)