[发明专利]一种用于核废物处置库网格建模的参数化自适应网格生成及加密方法

摘要

本发明公开了一种用于核废物处置库网格建模的参数化自适应网格生成及加密方法。本发明的方法是先设定固化体高度、固化体半径、回填材料高度和回填材料半径四个尺寸参数；然后设定空间坐标系的原点，计算10个关键点坐标，根据10个关键点生成8个关键半圆弧段，然后生成内圆柱体的关键面，向正上方拉伸为内圆柱体；再生成外圆柱体的关键面，向正上方拉伸为外圆柱体，使用外圆柱体减去内圆柱体，得到中空的网格模型，使用自适应算法，对网格模型进行初次3维剖分，最后采用自适应加密算法对网格进行3维加密，结束。本发明简化核废物处置库网格模型建立的流程，减少时间消耗，且能够自动生成符合要求的网格数据。

主权项

一种用于核废物处置库网格建模的参数化自适应网格生成方法，其特征是，其步骤如下：(1)设定固化体高度ih、固化体半径ir、回填材料高度oh和回填材料半径or四个尺寸参数；(2)设定空间坐标系的原点，默认设定为网格模型的外圆柱体的底面圆心点；(3)计算10个关键点坐标，其顺序如下：将外圆柱体的底面圆心作为原点，首先计算用于生成内圆柱体的5个关键点坐标，分别是P1，P2，P3，P4和P5，点坐标的计算公式如下表：在得到用于生成内圆柱体的5个关键点坐标基础上，生成用于生成外圆柱体的5个关键点坐标，分别是P19，P20，P21，P22和P23，点坐标的计算公式如下表：(4)生成圆弧，连接点依次如下：生成基于关键点P2、P3和P4的圆弧1：Circle(1)＝{2，3，4}；生成基于关键点P4、P3和P1的圆弧2：Circle(2)＝{4，3，1}；生成基于关键点P1、P3和P5的圆弧3：Circle(3)＝{1，3，5}；生成基于关键点P5、P3和P2的圆弧4：Circle(4)＝{5，3，2}；生成基于关键点P21、P19和P22的圆弧29：Circle(29)＝{21，19，22}；生成基于关键点P22、P19和P20的圆弧30：Circle(30)＝{22，19，20}；生成基于关键点P20、P19和P23的圆弧31：Circle(31)＝{20，19，23}；生成基于关键点P23、P19和P21的圆弧32：Circle(32)＝{23，19，21}；(5)生成内圆柱面和体：生成闭合线5，由圆弧1、2、3和4组成，如下：Line Loop(5)＝{1，2，3，4}；由闭合线5生成面6：Plane Surface(6)＝{5}；以面6为基础，向正上方拉伸ih长度，得到内圆柱体：Extrude{0，0，ih}{Surface{6}；}；通过拉伸，可以隐式地得到其他5个面，分别编号为28、15、19、23和27；(6)生成外圆柱面和体：生成闭合线33，由圆弧31、32、29和30组成，如下：Line Loop(33)＝{31，32，29，30}；由闭合线33生成面34：Plane Surface(34)＝{33}；以面34为基础，向正上方拉伸oh长度，得到外圆柱体：Extrude{0，0，oh}{Surface{34}；}；通过拉伸，可以隐式地得到其他5个面，分别编号为56、43、47、51和55；7)将外圆柱各个面连接成连续面，再将内圆柱各个面连接成连续面，由这两个连续面生成网格体区域，如下：①生成外部的连续面，由面56、43、34、47、51和55组成连续面57：Surface Loop(57)＝{56，43，34，47，51，55}；②生成内部的连续面，由面28、15、6、19、23和27组成连续面58：Surface Loop(58)＝{28，15，6，19，23，27}；③在内外连续面的基础上，生成体59：Volume(59)＝{57，58}；(8)初次自适应网格模型空间剖分，分为两步骤：①以已经生成的网格的面为基础，在面上生成离散点，对生成的离散点进行三角形剖分，即二维剖分；②在网格的空间中生成离散点，对生成的离散点，包含面上的点，进行四面体剖分，即三维剖分；其整个流程为：自剖分开始，读取模型中的所有面，然后在每个面中生成离散点，在生成的离散点基础上进行Delaunay三角形剖分，得到面上的三角形；在完成了三角形剖分的基础上，读取模型中的所有体，生成体内的离散点，然后对生成的离散点进行Delaunay四面体剖分，得到体内的四面体，完成体剖分之后，整个模型的初次剖分过程结束。