[发明专利]一种基于网格节点数计算的线网格生成方法

说明书

本发明涉及一种基于网格节点数计算的线网格生成方法，属于线网格生成技术领域，解决了现有技术中线网格生成尺寸不合理影响仿真计算效率和效果的问题。方法包括：获取几何边的网格划分参数；所述网格划分参数包括初始步长、尺寸增长率、最大网格尺寸和预设节点数；基于所述网格划分参数计算线网格的最终节点数；基于网格划分参数和最终节点数采用渐变推进法计算几何边上的中间节点的参考值；基于所述中间节点的参考值计算几何边上的网格点的坐标，生成线网格。实现了尺寸更加合理的线网格生成，提升仿真计算的效率和效果。

技术领域

本发明涉及线网格生成技术领域，尤其涉及一种基于网格节点数计算的线网格生成方法。

背景技术

网格划分是将几何模型内部区域离散为简单单元集合以生成网格模型的过程，其是后续基于有限元（FiniteElementMethod），有限体积法（FiniteVolumeMethod）等数值模拟方法进一步进行模拟仿真计算和分析的基础。一般的网格生成算法过程，遵循“线网格生成-面网格生成-体网格生成”的过程，也即，在面网格生成之前需要将几何模型中的几何边通过线网格生成离散化为网格边集合。如果采用等弧长、等间隔等方式离散几何边，虽然实现简单，但是难以根据几何边外形实现尺寸的良好过渡，无法生成尺寸更加优良的网格。并且现有线网格生成直接根据预设的网格尺寸或节点数生成，不能根据实际的几何边外形确定合理的网格节点数，导致网格节点冗余或不足，影响后面的仿真计算的效率和质量。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于网格节点数计算的线网格生成方法，用以解决现有线网格生成尺寸不合理影响仿真计算效率和效果的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种基于网格节点数计算的线网格生成方法，包括以下步骤：

获取几何边的网格划分参数；所述网格划分参数包括初始步长、尺寸增长率、最大网格尺寸和预设节点数；

基于所述网格划分参数计算线网格的最终节点数；

基于网格划分参数和最终节点数采用渐变推进法计算几何边上的中间节点的参考值；

基于所述中间节点的参考值计算几何边上的网格点的坐标，生成线网格。

基于上述方法的进一步改进，基于所述网格划分参数计算线网格的最终节点数，包括：

S21、将已分割总长度、起始端已分割长度、末端已分割长度均置为零；可分割节点数置为1；

S22、基于所述网格划分参数分别计算起始端可分割长度和末端可分割长度；

S23、若起始端可分割长度小于末端可分割长度，则将已分割总长度和起始端已分割长度分别加上起始端可分割长度；否则，将已分割总长度和末端已分割长度分别加上末端可分割长度；可分割节点数加1；

S24、若已分割总长度小于几何边的总长度，则返回步骤S22，否则计算结束，根据预设节点数和可分割节点数确定最终节点数。

基于上述方法的进一步改进，基于所述网格划分参数分别计算起始端可分割长度和末端可分割长度，包括：

根据公式，计算起始端可分割长度h₁；

根据公式，计算末端可分割长度h₂；

其中，L₁表示起始端初始步长，L₂表示末端初始步长，R₁表示起始端尺寸增长率，R₂表示末端尺寸增长率，D₁表示起始端已分割长度，D₂表示末端已分割长度，L_max表示最大网格尺寸。

基于上述方法的进一步改进，根据预设节点数和可分割节点数确定最终节点数，包括：取预设节点数和可分割节点数中的较大值作为最终节点数。

基于上述方法的进一步改进，所述采用渐变推进法为从几何边的两端向中间渐变推进计算中间节点的参考值。