面向组合参数曲面扩展B-rep的特征简化和网格生成算法

针对CAD模型通常包含大量几何特征,而某些特征会制约高质量网格生成的问题,提出一套实现组合曲面模型的自动特征简化和高质量网格生成的算法.首先引入离散曲面B-rep和虚面等概念,扩展B-rep的适用能力;随后基于扩展B-rep自动识别短边、窄面、邻近和不光滑边界等4类曲面特征;其中短边利用曲线合并来消除,后3类特征则通过曲面合并来消除.由于曲面合并形成的虚面缺乏连续的参数表达,可利用其离散模型生成高质量曲面网格;虚面内部网格点被反映射回连续曲面,以保证最终网格模型的几何精度.最后通过若干特征简化和网格生成实例验证了文中算法的有效性和实用性.

面向混合曲面模型的自动拓扑生成算法

为兼顾连续曲面和离散曲面表征的长处,提出混合曲面模型的概念,将2类表征统一到曲面B-rep数据结构中.基于混合曲面模型实现新的连续曲面自动拓扑生成算法,可修复连续曲面模型中存在的边界曲线交缠和存在细缝等缺陷.新算法修复离散曲面,利用离散曲面和连续曲面之间的基本映射关系重建连续曲面丢失的B-rep拓扑.拓扑修复后,可复用基于有效B-Rep的曲面模型特征简化及网格生成算法.在整个算法流程中,几何计算主要定义在离散曲面上,连续模型的形状没有变化,且最终网格点都在连续模型上.结果表明,新算法能够针对包含交缠和细缝等缺陷的连续曲面模型生成拓扑正确且质量较高的曲面网格,可满足CFD等应用对高几何保真网格模型的要求.