大规模非结构混合网格的高效率高质量变形方法研究

本项目针对在大量工程与科学计算问题数值模型中广泛使用的非结构混合网格展开网格变形方法的研究，提出并建立一种全新的、变形-untangling-修匀一体化的网格变形策略和方法，力争在求解规模、求解效率和网格质量控制方面取得突破。主要研究内容包括统筹考虑网格质量修匀和untangling的一致性网格质量优化体系统一框架、变形-untangling-修匀一体化的新型网格变形方法，以及在此基础上的分区和并行方案的研究与实现。本项目的研究内容是解决很多大型工程与科学计算问题所遇数值困难的关键之处，也是国际上近几年数值计算以及CAD/CAE领域的前沿和热点之一。本项目的预期研究成果不仅在动网格研究领域具有重要的理论意义和学术价值，而且可以为飞行器高精度气动数值模拟、微机电系统仿真优化设计、多相介质耦合问题数值分析等诸多工程与科学问题的深入研究提供强有力的技术支持，具有广阔的应用前景。

本项目主要研究大规模非结构混合网格的高效高质量变形方法，研究目标是提出并建立一种全新的、变形-untangling-修匀一体化的网格变形策略和方法，力争在求解规模、求解效率和网格质量控制方面取得突破。主要研究内容包括网格质量修匀的普适性方法、修匀/untangling一致性的网格质量优化方法、变形-untangling-修匀一体化的新型网格变形策略和方法，以及在此基础上的并行方案的研究与实现。. 项目组重点研究了网格质量优化/untangling方法以及新型网格变形插值算法，在网格质量修匀的普适性方法、一致性的网格质量修匀/untangling方法、变形-untangling-修匀一体化的新型网格变形策略和方法、网格变形的高价插值方法、网格变形方法的分区方案、网格变形并行化方案和实现等方面取得了一定成果，并成功地将网格变形方法推广应用到结构几何形状反算设计、裂隙网络系统的网格生成、固体大变形分析的网格预处理等问题中。. 本项目的研究内容是解决很多大型工程与科学计算问题所遇数值困难的关键之处。本项目取得的研究成果不仅在网格研究领域具有较为重要的学术价值，而且可以推广应用到流固耦合数值模拟、复杂结构建模、结构优化设计、结构重分析、计算机图形学等领域或问题中，具有广阔的应用前景和较大的应用价值。