本发明专利技术公开了一种航天结构连接件高质量网格生成方法及装置，方法为：步骤一输入结构连接件几何模型；步骤二利用所述结构连接件几何模型的数据生成正交贴体包面网格；步骤三对所述正交贴体包面网格进行漏洞检查及修补；步骤四使用八叉树法生成初始包面网格；步骤五按照剖分尺寸简化所述初始包面网格，在所述初始包面网格中恢复所述结构连接件几何模型的特征，形成粗化包面网格；步骤六生成四面体网格，使用Delaunay三角法和推进波前法相结合，将所述粗化包面网格进行划分，生成四面体网格。本发明专利技术可以从所述结构连接件几何模型开始直接生成结构连接件的包面网格，操作简单快捷，无需耗费大量工时，也不要求操作人员具备丰富的网格剖分经验。网格剖分经验。网格剖分经验。
【技术实现步骤摘要】
一种航天结构连接件高质量网格生成方法及装置
[0001]本专利技术属于有限元协同仿真
，具体涉及一种航天结构连接件高质量网格生成方法及装置。
技术介绍
[0002]航天结构连接件的力学性能分析作为结构安全的关键之一，日益受到人们的关注。要解决航天结构连接件的力学性能问题，结构有限元仿真是一个可行途径。有限元分析(FEA，FiniteElementAnalysis)是利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件)，从而得到问题的解，因而成为行之有效的工程分析手段。因此，应用有限元法对航天结构连接件进行力学性能分析是其结构安全校核的基础。
[0003]为了建立结构连接件的结构有限元仿真模型，结构连接件包面网格的生成是影响分析结果的关键一步。当前，现有方案多采用手工方式，需要先手动对结构连接件进行表面剖分，依次完成结构连接件的几何模型输入、刚体网格生成、漏洞检查、包面尺寸设置、包面网格生成。或者采用半自动方式，在Hypermesh商业软件中实现包面操作。
[0004]但以上方法存在的技术问题在于，尚无法做到从几何模型开始直接进行包面操作生成结构连接件外部与内部包面网格，且现有技术需要耗费大量工时以及要求操作人员具备丰富的网格剖分经验。因此，在允许忽略某些局部细节的条件下，如何针对结构连接件几何模型，直接进行结构连接件外部与内部包面网格的生成，是本领域需要解决的一个技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术为了有效地解决以上技术问题，方案一，提供了一种航天结构连接件高质量网格生成方法，以提高包面网格的生成效率，按照以下步骤进行：
[0006]步骤一：输入结构连接件几何模型的数据；
[0007]步骤二：利用所述结构连接件几何模型的数据生成正交贴体包面网格；
[0008]步骤三：对所述正交贴体包面网格进行漏洞检查及修补；
[0009]步骤四：使用八叉树法生成初始包面网格；
[0010]步骤五：按照剖分尺寸简化所述初始包面网格，在所述初始包面网格中恢复所述结构连接件几何模型的特征，形成粗化包面网格，所述剖分尺寸由用户设定；
[0011]步骤六：使用Delaunay三角法和推进波前法相结合，将所述粗化包面网格进行划分，生成四面体网格。
[0012]优选的，所述步骤二为，利用有限元分析对结构有限元控制方程在物理域内直接进行求解，然后用寻找等值线在物理域内直接生成所述正交贴体包面网格，并通过调整所
述等值线的间隔来调整所述正交贴体包面网格的精度。
[0013]优选的，所述步骤三为，检查所述正交贴体包面网格是否有漏洞，对大于所述正交贴体包面网格精度的所述漏洞进行修补。
[0014]优选的，在所述步骤三之后进行识别和物面相交的相交体素。
[0015]优选的，还包括识别内外体素，在识别所述相交体素后进行。
[0016]优选的，所述步骤四具体包括：
[0017]第一步：由用户设定全局尺寸，由用户根据需要的特征，设定局部尺寸；
[0018]第二步：将步骤三中得到的修补完成的所述正交贴体包面网格，依据所述全局尺寸，生成覆盖所述结构连接件几何模型的初始平衡八叉树；
[0019]第三步：依据所述局部尺寸，对所述初始平衡八叉树持续细化，以保留用户需要的所述特征，形成平衡八叉树；
[0020]第四步：生成所述平衡八叉树的对偶网格；
[0021]第五步：计算所述对偶网格中的节点到所述结构连接件几何模型表面的距离，位于所述结构连接件几何模型外部的所述节点距离设为正，位于所述结构连接件几何模型内部的所述节点距离设为负；
[0022]第六步：提取所述对偶网格中值为零的等值面；
[0023]第七步：将所述等值面进行平滑处理，形成所述初始包面网格。
[0024]优选的，在所述步骤五中，按照用户设定的所述剖分尺寸，对所述初始包面网格中的三角形单元依照一定规则进行合并，所述规则为，曲率小的平面可以合并，曲率大的曲面不能合并，合并不能影响所述特征。
[0025]所述步骤六，所述Delaunay三角法与推进波前法相结合，将所述粗化包面网格进行划分，具体为：
[0026]第一步：生成所述粗化包面网格的边界节点；
[0027]第二步：依次选择三个所述边界节点，进行判断，如果是锐角区或凹区，在所述锐角区或所述凹区单独生成三角形单元，去除已形成所述三角形单元的所述边界节点，重复本步骤，直到不再有所述锐角区或所述凹区；
[0028]第三步：同时生成所述粗化包面网格的内部节点和所述三角形单元；
[0029]第四步：最终生成四面体网格。
[0030]方案二，一种航天结构连接件高质量网格生成装置，使用方案一的一种航天结构连接件高质量网格生成方法，包括结构连接件几何模型输入模块、正交贴体包面网格生成模块、漏洞检查模块、漏洞修补模块、初始包面网格生成模块、粗化包面网格生成模块、四面体网格生成模块，所述结构连接件几何模型输入模块、所述正交贴体包面网格生成模块、所述漏洞检查模块、所述漏洞修补模块、所述初始包面网格生成模块、所述粗化包面网格生成模块、所述四面体网格生成模块顺次连接。
[0031]优选的，还包括相交体素识别模块、内外体素识别模块，所述相交体素识别模块和所述内外体素识别模块顺次连接于所述漏洞修补模块和所述初始包面网格生成模块之间。
[0032]本专利技术的有益效果是：
[0033](1)本专利技术的一种航天结构连接件高质量网格生成方法，可以从所述结构连接件几何模型开始直接生成结构连接件内部包面网格，不同于所有现有技术。
[0034](2)本专利技术的一种航天结构连接件高质量网格生成方法，操作简单快捷，无需耗费大量工时，也不要求操作人员具备丰富的网格剖分经验。
[0035](3)本专利技术的一种航天结构连接件高质量网格生成装置，应用本专利技术的航天结构连接件高质量网格生成方法，操作简单，对人员工作经验要求低，可以有效提高网格划分的工作效率。
附图说明
[0036]为了更好地表达本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术的进行附图说明：
[0037]图1实施例一方法流程图；
[0038]图2实施例二结构图；
[0039]附图标号说明：1、结构连接件几何模型输入模块，2、正交贴体包面网格生成模块，3、漏洞检查模块，4、漏洞修补模块，5、相交体素识别模块，6、内外体素识别模块，7、初始包面网格生成模块，8、粗化包面网格生成模块，9、四面体网格生成模块。
具体实施方式
[0040]下面参照附图来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非在限制本专利技术的保护范围。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种航天结构连接件高质量网格生成方法，其特征在于，按照以下步骤进行：步骤一：输入结构连接件几何模型的数据；步骤二：利用所述结构连接件几何模型的数据生成正交贴体包面网格；步骤三：对所述正交贴体包面网格进行漏洞检查及修补；步骤四：使用八叉树法生成初始包面网格；步骤五：按照剖分尺寸简化所述初始包面网格，在所述初始包面网格中恢复所述结构连接件几何模型的特征，形成粗化包面网格，所述剖分尺寸由用户设定；步骤六：使用Delaunay三角法和推进波前法相结合，将所述粗化包面网格进行划分，生成四面体网格。2.根据权利要求1所述的一种航天结构连接件高质量网格生成方法，其特征在于，所述步骤二为，利用有限元分析对结构有限元控制方程在物理域内直接进行求解，然后用寻找等值线在物理域内直接生成所述正交贴体包面网格，并通过调整所述等值线的间隔来调整所述正交贴体包面网格的精度。3.根据权利要求1所述的一种航天结构连接件高质量网格生成方法，其特征在于，所述步骤三为，检查所述正交贴体包面网格是否有漏洞，对大于所述正交贴体包面网格精度的所述漏洞进行修补。4.根据权利要求3所述的一种航天结构连接件高质量网格生成方法，其特征在于，在所述步骤三之后进行识别和物面相交的相交体素。5.根据权利要求4所述的一种航天结构连接件高质量网格生成方法，其特征在于，还包括识别内外体素，在识别所述相交体素后进行。6.根据权利要求1所述的一种航天结构连接件高质量网格生成方法，其特征在于，所述步骤四具体包括：第一步：由用户设定全局尺寸，由用户根据需要的特征，设定局部尺寸；第二步：将步骤三中得到的修补完成的所述正交贴体包面网格，依据所述全局尺寸，生成覆盖所述结构连接件几何模型的初始平衡八叉树；第三步：依据所述局部尺寸，对所述初始平衡八叉树持续细化，以保留用户需要的所述特征，形成平衡八叉树；第四步：生成所述平衡八叉树的对偶网格；第五步：计算所述对偶网格中的节点...
【专利技术属性】
技术研发人员：李超，
申请(专利权)人：洛阳星派数值仿真研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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