基于压缩索引的二阶四面体网格等值面抽取方法

基于二阶10节点四面体网格单元可视化过程中存在的等值面拓扑、三角等值面片结果的计算、存储及传输代价问题,提出了基于压缩索引的等值面抽取方法。为真实表现网格单元内部等值面片拓扑结构并克服其二义性,分析并简化了二阶10节点四面体单元等参插值函数,提出顶点、棱边、表面间的关系矩阵,分别在网格单元棱边、表面及体内计算提取可以表现等值面几何拓扑特征的等值点,设计了关键点匹配规则;结合三类插值点间的逻辑关系制定了令拓扑准确唯一的等值面片三角化及优化策略,设计了辅助三角化、图像优化及绘制过程的可分裂式三角面片压缩索引结构,提出了针对初始面片及优化后面片存储结构的分裂策略。试验结果证明,该方法可准确描述及确定二阶四面体网格单元内部等值面片的唯一拓扑结构,基于压缩索引结构的计算及优化分裂方法简捷有效,可适应不同的精度要求,大幅降低了计算与绘制传输中产生的代价。

复杂舱段结构的快速有限元网格划分

当前航天装备承制周期较短,概念设计能力需求增强,仿真迭代设计工作增多,故需要提高结构的快速有限元建模能力,传统型号研制中较多采用六面体实体单元建模,建模水平要求高,效率较低。本文首先利用MSC.Apex软件对复杂结构进行二阶四面体单元网格自动划分,并验证其建模有效性,可替代人工六面体建模;再介绍单元拼接建模,对某些结构进行二阶四面体和六面体网格拼接,通过模态频率和模态振型两个方面验证建模的工程实用性,该方式兼顾了四面体建模的快速性和六面体网格易于编辑的优点,具备较高的工程创新性,可推广使用。