文档介绍：特征模型网格划分的研究
摘 要
现今有限元分析广泛应用于产品试验，其中网格划分即将整体结构离散化，
是有限元分析前提。利用四面体进行网格划分均衡了网格划分的速度，可得到预
期中的网格质量，可保证质量的强度，用户可进行参数控制以及算法实现的可行
性。变分四面体网格划分重点是利用高度规则的四面体来创建网格，此方法可得
到优秀的显示结果。然而相对而言，有限元分析中大部分都是对光滑模型的进行
网格划分，很少对机械模型进行研究。对于分析来说，网格单元的质量很重要，
并且好的边界表示也是必不可少的。特征表示的机械模型包含了特殊的特征表示
的边界，例如需要网格来很好表示的边、角等，因此能够利用优质网格元来对这
些模型进行网格划分。在设计阶段的不同时刻，通过模型分析来模拟产品的物理
属性方面。每次分析，都需要在选定控制点上创建一个表示模型几何信息的网
格。特别是在研制周期的后续阶段，在进行设计迭代时经常只对模型进行微量的
修改。此时较好的方法是对部分前网格进行重用，即使用网格重划技术。
本文将变分四面体网格划分扩展其应用到有限元的机械模型中。为了获得适
应分析的边界表示，通过对边界实例数量及节点数量进行前期良好选择，并在优
化阶段发现问题的潜在迹象时进行节点分裂来实现，并在此基础上给出一个网格
提取的替代方法，更好地执行对预定网格的提取。为了研究网格重化技术，本文
在以高效网格划分算法为背景，提出一个新的方法，基于语义特征模型的四面体
网格来有效的构造一个新的四面体网格。这通过分析在两个特征模型（修改前/
后）的特征差异，将原模型的复制网格节点直接关联到修正模型中，并结合对自
由节点扩大自由集来进行优化过程。利用这种方法，可以在语义特征模型的几何
属性中找到其固有的一致性，并且与修改前模型的网格相关联，最终在保持现有
有限元的质量条件下快速产生完整质量网格。
关键词 网格重划；变分四面体网格划分；扩大自由集；特征模型；特征差异
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Research on Meshing Generation of Feature
Model
Abstract
Finite element analysis has been widely used in today’s product testing, the premise
of which is meshing, which is the discretization of the overall stuctrue. The meshing that
using tetrahedral mesh can balance the speed, get the mesh quality that expected to assure
the strength of quality, and user can control parameter and achieve feasible algorithms.
Variational tetrahedral meshing focuses on using high-ruled tetrahedral mesh to create
mesh, and can display well. Relatively, most meshing algorithms of the finite element
analysis condute on the smooth model, there is very few studies on the mechanical model.
For the analysis, not only that the grid cell is very important, but also good B-Rep is
essential. Featured mechanical model contains a special featured represented B-Rep, such
as a side or a angle that needs well expressed in a grid, so we can take advantage of high-
quality mesh elem