[发明专利]一种有限元三角形网格的优化方法及装置

权利要求书

1.一种有限元三角形网格的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取待优化的有限元三角形网格的网格数据；

根据网格数据识别网格的内部节点，构建节点之间的邻接关系；

遍历网格的内部节点，对每个内部节点进行基于角度的局部网格优化，直至满足遍历终止条件；

输出优化后的有限元三角形网格的网格数据；

其中，所述基于角度的局部网格优化具体为：将内部节点的所有邻接节点顺序连接形成包围所述内部节点的多边形，根据所述多边形各个内角的角均分线的交点位置重新确定出优化后的内部节点位置。

2.如权利要求1所述的有限元三角形网格的优化方法，其特征在于，

所述根据多边形各个内角的角均分线的交点位置重新确定出该内部节点的位置，具体包括：

针对多边形的每条边选定每条边两端内角的最近邻该边的两条角均分线；

确定所述两条角均分线对应的交点为每条边对应的交点，获得与边数对应数目的多个交点；

从所述多个交点中选择部分交点或全部交点，将所述部分或全部交点的几何平均点作为优化后的内部节点位置。

3.如权利要求2所述的有限元三角形网格的优化方法，其特征在于，

所述角均分线是四分之一角均分线、或三分之一角均分线、或二分之一角均分线。

4.如权利要求3所述的有限元三角形网格的优化方法，其特征在于，

所述根据多边形各个内角的角均分线的交点位置重新确定出该内部节点的位置，进一步还包括：

分别根据四分之一角均分线、三分之一角均分线、二分之一角均分线确定出第一、第二、第三内部节点位置，再将第一、第二、第三内部节点位置的几何平均点作为优化后的内部节点位置。

5.如权利要求3所述的有限元三角形网格的优化方法，其特征在于，

所述根据多边形各个内角的角均分线的交点位置重新确定出该内部节点的位置，进一步还包括：

按照四分之一角均分线、三分之一角均分线、二分之一角均分线的顺序依次确定出第一、第二、第三内部节点位置，若依次确定内部节点位置过程中满足多边形的局部网格质量要求则直接将该节点位置作为优化后的内部节点位置，否则再将第一、第二、第三内部节点位置的几何平均点作为优化后的内部节点位置。

6.如权利要求5所述的有限元三角形网格的优化方法，其特征在于，

所述多边形的局部网格质量要求为多边形内的三角形单元的每个内角介于预设的最小角和最大角之间。

7.如权利要求1至3所述的有限元三角形网格的优化方法，其特征在于，

所述遍历网格的内部节点，是逐个遍历内部节点执行基于角度的局部网格优化，或者是每次选定彼此互不邻接的多个内部节点进行遍历且并行执行基于角度的局部网格优化。

8.如权利要求7所述的有限元三角形网格的优化方法，其特征在于，

所述遍历终止条件，是遍历执行达到预设次数，或者满足整体网格质量标准，所述整体网格质量标准包括以下至少一种：网格单元的内角角度范围、多边形内角角度范围、节点压扁程度、节点密度、聚集度、偏斜率、纵横比。

9.根据权利要求7所述有限元三角形网格的优化方法，其特征在于，在所述遍历网格的内部节点过程中若产生了非法三角形网格单元，则进行回退操作，选定上一次的内部节点作为待优化的局部网格区块内部节点。

10.一种有限元三角形网格的优化装置，其特征在于，包括：

数据输入单元，用于获取待优化的有限元三角形网格的网格数据；

网格预处理单元，用于根据网格数据识别网格的内部节点，构建节点之间的邻接关系；

局部网格区块优化单元，用于针对内部节点进行基于角度的局部网格优化，将内部节点的所有邻接节点顺序连接生成包围所述内部节点的多边形，根据所述多边形各个内角的角均分线的交点位置重新确定出优化后的内部节点位置；

整体网格优化单元，用于遍历网格的内部节点，控制所述局部网格区块优化单元对每个内部节点进行基于角度的局部网格优化，直至满足遍历终止条件；

数据输出单元，用于输出优化后的有限元三角形网格的网格数据。