六面体网格质量改善研究及软件开发

当前的六面体网格自动生成技术有一个严重的缺陷：经常产生质量很差甚至非法的单元。用后处理的方式消除非法单元改善网格质量因而具有十分重要的意义。由于现有的质量改善技术尚不足以解决问题，有必要探索新的途径。项目申请人曾在四面体网格背景下率先提出了一种质量改善的新方法。本项目的主要任务就是要将这一方法推广到六面体领域，以此为基础研制一系列六面体质量改善和非法元消除的工具。此外，结合现有的技术和计划研发的新技术，本课题将要开发一套专门用于六面体质量改善的软件，并将源代码向国内同行公开。

六面体网格质量对有限元计算的速度和精度有着重要的影响。本课题的既定目标是研究新的方法，通过重连和修匀两种方式改善六面体网格的质量。现已发展了一个小多面体重连的算法，通过改善局部网格的度并结合smoothing技术调整结点的位置以达到改善质量的目的。目前能够处理一些实验性的算例，效果理想。后续工作将致力于改进效率并用于处理工程实际问题。在本项目实施过程中有如下几项具体的成果：1）提出并编程实现了快速的点对多面体分类的算法。2）提出并编程实现了一种新的Delauny剖分的插入序。3)曲面四边形网格及六面体网格局部重连。4）通过mesquite软件实现小多面体重连和smoothing两种方式的耦合。这些成果最终发表在四篇期刊论文中。