北大工學院劉劍飛課題組：提出網格粗化新方法

【成果簡介】

近日，北大工學院劉劍飛課題組提出了一種網格粗化的新方法，用小多面體重連的方式實現結點的刪除操作。在逐步粗化的過程中，網格一直保持著高質量，結點的位置也始終保持不變。相關研究以題為“A new method for coarsening tetrahedral meshes”在線刊登在計算力學頂級刊物International Journal for Numerical Methods in Engineering上。??

【圖文導讀】

圖1 兩種方法粗化效果的對比

圖2 從兩個方面建立Kd樹排序的過程示例

【研究內容】

網格粗化是對一個初始網格刪除部分結點，得到一個結點分布更稀疏，單元尺寸更大的網格。網格粗化在計算機圖形學及有限元分析中有著廣泛的應用。通常的刪除點的基本操作是邊折疊。但是，在三維四面體網格中用邊折疊方式去點會帶來兩個問題。其一是去點處網格質量會迅速變差；其二是，邊折疊去點需要一些輔助操作，這些輔助操作會改變其余結點的位置。這樣的粗化網格最終會影響數值模擬的精度和收斂速度。劉劍飛課題組的研究克服了邊折疊方式的缺點。如圖一示例，一個八通零件的網格，分別用邊折疊方法和新的方法做粗化操作。新方法的結果要好很多，這一點從視覺效果上也能分辨出來。新的方法還用到了另外三個技術：球填充法分布結點，Kd樹排序，用特征三角形判點在多面體內外。這些技術均由劉劍飛本人在此前的工作中率先提出。目前，已有數十個國內外的研究小組應用了這些技術及相關源代碼。

論文的另外兩位作者是：工學院博士畢業生尚菲菲（現就職于廣州中國科學院工業技術研究院），工學院碩士畢業生宋婷（目前在Duke大學攻讀博士學位）。

原文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/nme.5594/abstract

文獻鏈接：A new method for coarsening tetrahedral meshes?(INT J NUMER METH ENG., 2017, DOI:10.1002/nme.5594)

本文由材料人編輯部石小梅編輯，點我加入材料人編輯部。

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