[发明专利]一种基于嵌入式离散裂缝模型的倾斜裂缝网格剖分方法

权利要求书

1.一种基于嵌入式离散裂缝模型的倾斜裂缝网格剖分方法，其特征在于，包括下列步骤：

S1、根据网格基本几何参数剖分基质网格，建立基质网格系统；

S2、将裂缝面边界和基质网格系统分别向3个坐标轴平面进行投影，得到裂缝面穿过的基质网格在3个坐标平面内的投影面；

S3、在各个投影面内，对裂缝面穿过的基质网格的投影进行反演，得到裂缝面穿过的基质网格；

S4、用裂缝面穿过的基质网格的边界剖分裂缝平面，得到初步裂缝网格；

S5、取裂缝面内中心点，以裂缝边界为约束条件，通过向量的点乘判断法去除初步裂缝网格中位于裂缝边界外的点，得到处于边界内的最终裂缝网格；

所述的步骤S3的具体步骤如下：

S31、分别以列向量形式记录所述坐标平面投影面内裂缝面穿过的基质网格投影的位置，在x-y坐标平面上其投影位置的集合为{X_xy，Y_xy}，在x-z坐标平面上其投影位置的集合为{X_xz，Z_xz}，在y-z坐标平面上其投影位置的集合为{Y_yz，Z_yz}；

S32、将X_xy与X_xz中相同的元素组成向量X_xy+xz，并记录相同元素在各自向量内部的位置i_xy和i_xz，从Y_xy中选出位置为i_xy的元素，构成新向量Y_xy+xz，从Z_xz中选择位置为i_xz的元素，构成新向量Z_xy+xz，将以上三个新向量组成坐标集合{X_xy+xz，Y_xy+xz，Z_xy+xz}；

S33、在坐标集合{X_xy+xz，Y_xy+xz，Z_xy+xz}中选择其后两列与{Y_yz，Z_yz}相同的坐标行组成坐标集合{X_x，Y_y，Z_z}；

S34、在坐标集合{X_x，Y_y，Z_z}中筛选裂缝面穿过的基质网格，筛选的具体方法如下：

确定裂缝面方程为：

f(x,y,z)＝ax+by+cz+d＝0，

其中，a、b、c、d均为关于裂缝面几何形态的常数，

对于坐标集合{X_x，Y_y，Z_z}中的单个基质网格，确定其顶点坐标，若此基质网格存在一对相邻顶点(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)使得：

f(x₁,y₁,z₁)·f(x₂,y₂,z₂)＜0

则裂缝面穿过此基质网格，反之则不穿过此基质网格。

2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式离散裂缝模型的倾斜裂缝网格剖分方法，其特征在于，所述的步骤S2的具体步骤如下：

S21、把裂缝面的各条边和基质网格向同一坐标平面投影得到投影面；

S22、在投影面上求得裂缝面各边的投影与基质网格边界投影的各个交点，将各交点和裂缝面各边投影的始末两点按照相邻顺序依次排列组成点集；

S23、在投影面上求得点集中每对相邻点的中点并求得该中点所在的基质网格投影，将该中点所在的基质网格投影依次连接起来形成一个封闭图形，该封闭图形以及其内部的基质网格投影即为该投影面上裂缝面穿过的基质网格投影；

S24、重复步骤S21-S23，分别向x-y、x-y、y-z3个坐标平面投影，得到裂缝面穿过的基质网格在3个坐标平面内的投影面。