摘要：天文粒子数据的可视化对科学家研究宇宙的结构和演化的过程有非常大的帮助,特别是借助于时序可视化可以表现复杂的结构特征,是其他方法无法达到的.文中分析了现有的粒子绘制方式,提出了一种优化的四面体网格粒子绘制算法.算法在数据处理阶段,按粒子编号切分成N个数据片,同时计算不同时刻同一粒子运动状态标记量;在组建四面体阶段,根据周期性边界条件和粒子的运动状态,将粒子数据组成四面体网格;保持不同时刻四面体的组成粒子不变,然后对这些四面体进行投影和绘制.文中算法内存占用小并且适合并行化处理.通过实验,将可视化结果与粒子投影的绘制算法对比,证明文中算法在展现宇宙的结构特征上有很大的优势,并且使宇宙的纤维结构更加连贯完整.

摘要：针对四面体网格生成过程中需要人工构造背景网格和指定尺寸信息的问题,提出了一种自动计算网格尺寸的方法。该方法通过按层次推进产生四面体网格,根据周围前沿面的尺寸和法线信息,计算新生成四面体的尺寸,使四面体网格在尺寸上能够均匀分布。在网格生成过程中,无需人工指定相关信息,并能保证新生成四面体的质量。联立直线和平面的参数方程,根据方程组解的情况判断线段和三角形是否相交,并对相交的条件作了详细的分析。使用空间八叉树管理前沿面,降低与前沿面相关操作的复杂度。数值算例表明,该方法能够生成较高质量的四面体网格。

摘要：本文介绍了约束四面体网格生成中的一种恢复约束边的方法——flip变换法。即首先找到所有被约束边穿过的三角形面,然后依次对这些面执行flip23变换,以此实现约束边的恢复。

摘要：目前,CFD被广泛应用于预测飞机机舱内的气流组织状况。由于网格类型的选用会影响到计算的精度和成本,但是目前很少有研究分析不同网格对计算精度的影响。因此本文模拟了飞机机舱的设计工况,即等温强迫对流下的空舱环境,比较并评价了4种网格类型(六面体网格、四面体网格、十二面体网格、混合型网格)对飞机头等舱的流场环境计算结果的影响。结果表明:十二面体网格不能得到收敛的结果,因此不适用于飞机座舱的环境计算;在四种网格类型中,混合型网格计算消耗时间最短,为16.7h,计算结果与四面体和六面体网格的结果相对误差在10%以内,推荐优先使用;六面体网格与实验结果最接近,相对误差在15%以内,但是计算时间最长,为29.5h。通过本研究也表明:混合网格在网格过渡区域的截断误差为一阶量;而其他网格的截断误差均为二阶量,该误差在流场变化很大的地方会集中出现。因此在混合网格的生成过程中,应该尽量避免网格过渡区出现在流场变化强烈的地方。

摘要：使用三维设计软件CATIA设计了汽车发动机的复杂结构,然后在网格划分软件HARPOON中将设计的发动机零件自动划分为以结构化六面体网格为主的有限元网格,最后在大型非线性有限元软件ABAQUS中,分析了发动机在静力和动力作用下的应力分布。计算结果表明,采用结构化六面体网格,单元数量少,计算速度快,结果可靠;而采用四面体网格,单元数量大,对于同样配置的计算机,无法进行四面体网格的模型的计算。网格尺寸增加后,单元数量减少,计算机可以计算四面体网格模型,但计算结果与六面体网格偏差比较大。

摘要：提出了一种基于非结构化四面体以及带地形模型的自适应多层快速多极大规模磁法快速正演算法.该算法弥补了传统积分方法采用FFT加速计算时不能采用非结构化网格的缺陷;同时采用自适应快速多极算法突破积分求和方法求解大规模磁法问题耗时长的突出问题.首先,采用非结构化的四面体网格剖分技术能够更好的模拟复杂模型以及带地形模型,实现磁法模型的高精度模拟;其次,采用一种自适应多层快速多极(AMFM)算法实现大规模磁法正演求解.通过将计算区域划分为近区和远区,对近区采用解析计算高精度求解,对远区采用自适应多层快速多极算法进行加速计算,假设有M个观测点,N个四面体源单元,可将计算复杂度由传统积分求和法的O(MN)减少到O(Mlog N).本文设计了组合体模型以及安徽怀宁地区的实际地形模型,模型计算结果体现了采用该方法进行大规模复杂模型三维磁法正演模拟的高效性和准确性.

摘要：物理仿真中当仿真对象与样例具有不同拓扑结构时,现有采用Laplace-Beltrami算子在表面网格上构建形状插值空间的基于样例仿真方法,在重建其欧氏空间表示时会有精度和效率损失.为克服上述问题,提出一种高效地利用Laplace-Beltrami形状空间的基于样例的仿真方法.首先,提出基于有限元形函数离散化方法的Laplace-Beltrami算子在体网格上计算特征函数,该特征函数重建后直接获得体网格位移,避免了近似的投影过程;其次在特征函数构成的形状空间中采用简化的线性插值来计算目标形状,提高了仿真效率;最后依据目标形状计算出的样例引导力,在有限元仿真框架下实现基于样例材料的形变体仿真方法.实验结果表明,该方法可以获得与已有方法相似的仿真结果,并具有更高的仿真效率.

摘要：在逐点插入法的基础上,提出了一种有效的三维约束Delaunay四面体剖分的边界恢复的改进算法。该算法具有如下优点:只需要插入很少的点即可实现边界恢复,提高了算法的效率;避免了产生不必要的棱边过小的四面体;与现有的四面体网格生成的算法结合的非常好。实践证明,本文提出的边界恢复算法的效率高,所生成的网格质量好,并易于实现。

摘要：介绍了两种针对多孔多曲面复杂零部件划分有限元网格的方法和技巧,解决了此类复杂零部件有限元建模难,耗时多的普遍问题。与以往采用单一的分析软件处理有限元问题不同,提出用软件HyperMesh和AVL Fame为前处理工具,建立有限元模型,而后采用分析软件ABAQUS进行具体问题的分析计算。其中四面体网格的快速划分工具采用HyperMesh,六面体网格划分主要采用AVLFame。最后通过对某柴油机缸盖机体组合结构的模态分析,证明了这里方法的正确性,能够为复杂零部件的设计和优化人员提供有限元建模参考。