CN107463735B - 几何结构过渡区域的网格生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种几何结构过渡区域的网格生成方法及系统，涉及有限元数值分析技术领域，首先，切割原则设定单元设定切割原则。其次，切割控制参数设定单元生成切割控制参数，其中，局部坐标系生成单元建立局部坐标系，切割模式配置单元设定切割模式，切割坐标生成单元生成切割坐标，切割边界参数设定单元根据几何特征设定切割边界参数。再次，几何切割单元对几何结构进行切割。最后，网格种子配置单元配置网格种子，网格生成单元生成几何结构的网格。该技术方案缓解了现有技术存在的生成具有复杂空间规律的几何体的网格结构困难的技术问题，将生成网格与几何体自身的几何特性相结合，适用于生成具有复杂空间规律的几何体的网格结构。

Description

几何结构过渡区域的网格生成方法及系统

技术领域

本发明涉及有限元数值分析技术领域，尤其是涉及一种几何结构过渡区域的网格生成方法及系统。

背景技术

有限元法作为一种非常有效的数值分析方法，在解决结构力学、热传导、电磁场、流体力学等连续性问题时被广泛采用。有限元法使用时需要将物理模型离散为单元网格，相对准确的分析需要更加密集的网格，但是网格数量过多又会引起计算资源的极大耗费。这就需要根据关注区域的不同，采用相应的网格密度，网格粗细交界的区域称之为过渡网格区域，最终使得过渡单元成为网格划分的一项重要内容。目前，现有技术中基于网格节点的生成方式，多以局部生成并辅以节点合并为特征，导致了节点位置坐标变化，造成几何特征与网格脱离，后续仿真操作只能基于网格，从而失去几何特征。

在实现本实用新形过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术中在处理具有几何特征的结构的网格节点问题时，通常需要手工配合才能达到较好效果，一般采用通过划分最小几何区域并复制网格至整体结构，这种方法仅适用于处理如平板等结构简单的几何体，对于复杂几何体无法通过小区域网格来生成整体网格结构。因此，现有技术存在复杂空间规律几何体生成过渡网格结构困难的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种几何结构过渡区域的网格生成方法及系统，以缓解现有技术存在的复杂空间规律几何体生成过渡网格结构困难的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种几何结构过渡区域的网格生成方法，包括：

切割原则设定步骤：根据用户设置的几何结构的几何特征，设定几何结构的切割原则；

切割控制参数设定步骤：切割控制参数包括局部坐标系、切割坐标、切割模式和切割边界参数；根据切割原则建立局部坐标系；根据切割原则设定切割模式；根据局部坐标系，并结合切割模式，生成切割坐标；根据几何特征设定切割边界参数；

几何切割步骤：根据切割控制参数，对几何结构进行几何切割；

网格种子配置步骤：根据几何切割的切割结果，配置网格种子；

网格生成步骤：根据配置完成的网格种子，生成几何结构的网格。

本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，几何特征为几何结构的空间分布规律特征；几何特征包括立方形结构、圆柱形结构、锥形结构、桶形结构和异形结构。

本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，切割原则为通过控制角度，对圆柱形结构、锥形结构或桶形结构进行切割；通过控制长度，对立方体结构进行切割；通过控制弦长，对异形结构进行切割。

本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据切割原则建立局部坐标系具体为：

根据用户设定的原点坐标、坐标轴正方向以及切割原则建立局部坐标系；局部坐标系为直角坐标系、圆柱坐标系或球坐标系。

本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据局部坐标系，并结合切割模式，生成切割坐标具体为：

根据用户设置的交界坐标、加密区域单元尺寸、非关注区域单元尺寸以及局部坐标系，并结合切割模式，确定切割原点坐标，生成单元层间线、层间线起点、单元层间间距以及单元切割间距、单元切割角度或单元切割弦长，生成切割点的坐标集合。

本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，切割模式包括线切割模式和面切割模式；

线切割模式为分别以几何结构中切割原点和层间线起点为起始点，沿局部坐标系的坐标轴依次切割单元层间线；

面切割模式为将几何结构中相邻单元层间线上对应的切割点连接，对相邻单元层间线之间对应于切割点连线的面进行切割。

第二方面，本发明实施例提供了一种几何结构过渡区域的网格生成系统，包括：切割原则设定单元、切割控制参数设定单元、几何切割单元、网格种子配置单元和网格生成单元；

切割原则设定单元、切割控制参数设定单元、几何切割单元、网格种子配置单元和网格生成单元顺次连接；

切割原则设定单元根据几何结构的几何特征，设定几何结构的切割原则；

切割控制参数设定单元生成切割控制参数，其中，切割控制参数设定单元包括局部坐标系生成单元、切割模式配置单元、切割坐标生成单元和切割边界参数设定单元；局部坐标系生成单元根据切割原则建立局部坐标系；切割模式配置单元根据切割原则设定切割模式；切割坐标生成单元根据局部坐标系，并结合切割模式，生成切割坐标；切割边界参数设定单元根据几何特征设定切割边界参数；

几何切割单元根据切割控制参数，对几何结构进行几何切割；

网格种子配置单元根据几何切割的切割结果，配置网格种子；

网格生成单元根据配置完成的网格种子，生成几何结构的网格。

本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，几何特征为几何结构的空间分布规律特征；几何特征包括立方形结构、圆柱形结构、锥形结构、桶形结构和异形结构。

本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，切割原则为通过控制角度，对圆柱形结构、锥形结构或桶形结构进行切割；通过控制长度，对立方体结构进行切割；通过控制弦长，对异形结构进行切割。

本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，切割坐标生成单元包括顺次相连的切割参数生成单元和切割点坐标生成单元；

切割点参数生成单元根据用户设置的交界坐标、加密区域单元尺寸、非关注区域单元尺寸以及局部坐标系，并结合切割模式，确定切割原点坐标，生成单元层间线、层间线起点、单元层间间距以及单元切割间距、单元切割角度或单元切割弦长；

切割点坐标生成单元根据切割点参数生成单元生成的切割点参数，生成切割点的坐标集合，其中，切割点参数包括：切割原点坐标、单元层间线、层间线起点、单元层间间距以及单元切割间距、单元切割角度或单元切割弦长。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例所提供的几何结构过渡区域的网格生成方法及系统，首先，切割原则设定单元根据用户设置的几何结构的几何特征，设定几何结构的切割原则。其次，切割控制参数设定单元生成切割控制参数，其中，局部坐标系生成单元根据切割原则建立局部坐标系，切割模式配置单元根据切割原则设定切割模式，切割坐标生成单元根据局部坐标系，并结合切割模式，生成切割坐标，切割边界参数设定单元根据几何特征设定切割边界参数。再次，几何切割单元根据切割控制参数，对几何结构进行几何切割。最后，网格种子配置单元根据几何切割的切割结果，配置网格种子，网格生成单元根据配置完成的网格种子，生成几何结构的网格。该技术方案通过采用基于几何体几何特征的网格生成方法，从宏观层面建立一套完整的几何结构过渡网格生成方案，将生成网格与几何体自身的几何特性相结合，具有明确的坐标传递逻辑关系，适用于生成具有复杂空间规律的几何体的网格结构，避免引起节点坐标变化，能够在几何体切割初期确定切割节点位置，缓解了现有技术存在的复杂空间规律几何体生成过渡网格结构困难的技术问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，切割示例的切割图；

图3为本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，切割示例的单元层间线图；

图4为本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，切割示例的网格细节图；

图5为本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，网格生成用户界面；

图6为本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成系统结构示意图。

图标：

1-切割原点；2-单元切割间距；3-层间线起点；4-单元层间间距；5-单元层间线；6-几何边界；100-切割原则设定单元；200-切割控制参数设定单元；210-局部坐标系生成单元；220-切割模式配置单元；230-切割坐标生成单元；231-切割参数生成单元；232-切割点坐标生成单元； 240-切割边界参数设定单元；300-几何切割单元；400-网格种子配置单元；500-网格生成单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，现有技术中在处理具有几何特征的结构的网格节点问题时，通常需要手工配合才能达到较好效果，一般采用通过划分最小几何区域并复制网格至整体结构，这种方法仅适用于处理如平板等结构简单的几何体，对于复杂几何体无法通过小区域网格来生成整体网格结构，基于此，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法及系统，将生成网格与几何体自身的几何特性相结合，具有明确的坐标传递逻辑关系，适用于生成具有复杂空间规律的几何体的网格结构。

实施例一：

参见图1，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法的流程图。本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法针对具有一定规律的几何体，切割原则将依据几何体的规律来确定。采用机械焊接中常见的圆弧与平板交叉结构作为示例，展示本方法在网格划分中的具体应用步骤。

首先，切割原则设定步骤S100：根据用户设置的几何结构的几何特征，设定几何结构的切割原则。具体的，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，几何特征为几何结构的空间分布规律特征。几何特征包括立方形结构、圆柱形结构、锥形结构、桶形结构和异形结构。

用户设置的几何结构由圆弧和两个平板组成，切割可分别采用角度控制和距离控制。而且两个平板处于坐标非完全依赖关系，因而区域可划分为圆弧、平板-Ⅰ、平板-Ⅱ三个区域。参见图2，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，切割示例的切割图。示例结构由1/4圆筒、平板-Ⅰ和平板-Ⅱ组成，其中，1/4圆筒外径R=5、内径r=4.5、高度H=5，平板-Ⅱ与圆筒相切，长度L=4，平板-Ⅰ分别与圆筒和平板-Ⅱ垂直，厚度为0.5。

具体的，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，切割原则为通过控制角度，对圆柱形结构、锥形结构或桶形结构进行切割；通过控制长度，对立方体结构进行切割；通过控制弦长，对异形结构进行切割。不同的几何结构具有不同的几何规律，针对不同的几何结构的特征规律，设定与之相适的切割原则，易于对几何结构进行描述，减小计算的繁琐程度。因此，对于上述几何结构中，采用控制角度的方式对圆弧部分进行切割，采用控制长度的方式分别对平板-Ⅰ和平板-Ⅱ进行切割。

其次，切割控制参数设定步骤S200：切割控制参数包括局部坐标系、切割模式、切割坐标和切割边界参数。局部坐标系为网格划分中切割点的坐标计算提供基本的基础。参见图3，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，切割示例的单元层间线图。切割模式实现了指定位置点处于被切割状态，依据实现程度的难易，可采用生成控制点并利用控制点对几何结构进行切割的方式，亦可采用直接切割单元层间线的方式实现几何结构的切割。切割坐标是网格生成的基础，也是处理几何结构过渡区域的重点。根据几何边界设定切割的边界参数，使得整体的切割过程中的作用对象为有效的指定区域的几何结构。

根据切割原则建立局部坐标系。切割原则是依据几何结构的几何特征进行设定的，在切割原则的基础上，建立局部坐标系，为网格划分中切割点的坐标计算提供基础。本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，根据切割原则建立局部坐标系具体为：根据用户设定的原点坐标、坐标轴正方向以及切割原则建立局部坐标系。其中，局部坐标系为直角坐标系、圆柱坐标系或球坐标系。

本发明实施例所提供的方法中，用户根据几何结构的几何特征在圆弧的原点，即圆弧与平板交界面处的圆心，设置为局部坐标系的原点，该坐标系为直角坐标系。

根据切割原则设定切割模式。根据切割原则，圆弧采用角度控制来切割，即采用通过圆心的不同角度平面做切割。平板-Ⅰ的弧形边一侧采用角度控制，直边一侧采用长度控制。平板-Ⅱ采用长度控制即可以完成切割操作。本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，切割模式包括线切割模式和面切割模式。其中，线切割模式为分别以几何结构中切割原点和层间线起点为起始点，沿局部坐标系的坐标轴依次切割单元层间线。面切割模式为将几何结构中相邻单元层间线上对应的切割点连接，对相邻单元层间线之间对应于切割点连线的面进行切割。

根据局部坐标系，并结合切割模式，生成切割坐标。具体的，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，根据局部坐标系，并结合切割模式，生成切割坐标具体为：根据用户设置的交界坐标、加密区域单元尺寸、非关注区域单元尺寸以及局部坐标系，并结合切割模式，确定切割原点1坐标，生成单元层间线5、层间线起点3、单元层间间距4以及单元切割间距2、单元切割角度或单元切割弦长，生成切割点的坐标集合。局部坐标系是基于几何结构的几何规律建立的，切割坐标是在局部坐标系的基础上计算生成的，而切割坐标是网格生成的基础，因此，将生成网格与几何体自身的几何特性相结合，具有明确的坐标传递逻辑关系，避免引起节点坐标变化，适用于复杂空间规律几何体生成过渡网格结构，能够在几何体切割初期确定切割节点位置。

本发明实施例提供的方法中，以圆弧与平板交界面处圆心为原点，建立局部直角坐标系。用户选定交界坐标，即用户选定圆弧、平板-Ⅱ分别与平板-Ⅰ的交界面，进而生成该交界面的坐标，系统计算得到切割原点坐标，用户设定加密区域单元尺寸、非关注区域单元尺寸，系统计算得到单元层间线、层间线起点、单元层间间距以及单元切割间距、单元切割角度或单元切割弦长。本示例中，过渡区域的单元层间距利用1:2:4的方式布置，即以局部坐标系的z=0.25、z=0.375、z=0.625、z=1.125平面切割几何结构。加密区域分布着4条单元层间线。本示例以弧形处周向16个网格，平板-Ⅱ8个网格制定基本的切割数量。利用局部坐标原点处不同角度切割平面分别切割弧形层间线，利用固定长度切割平板-Ⅱ，最终形成切割点集合，基于局部坐标系，根据切割原则及切割模式，生成切割点坐标的集合。

根据几何特征设定切割边界参数。用户根据几何边界6设定切割边界参数，为后续切割几何结构提供依据。，本示例中，对弧形结构采用控制角度进行切割，对平板采用控制长度进行切割，因此，弧形的切割边界设定为切割角度不大于90度，平板-Ⅱ的切割边界设定为切割长度不大于L=4。

再次，几何切割步骤S300：根据切割控制参数，对几何结构进行几何切割。本发明实施例所提供的方法中，切割顺序为先切割加密区域交界面，依次切割单元层间线，并分别连接相邻单元层间线上对应的切割点，实现对面的切割。

然后，网格种子配置步骤S400：根据几何切割的切割结果，配置网格种子。根据前述切割完成的切割点坐标，完成切割，再将网格种子配置于几何结构中。本示例中，交界线在切割完成后，分别每个切割线段配置2个种子，过渡区域的单元层间线赋予1个种子。相邻单元层间线的对应切割点连接线上，根据与层间线起始点的距离数量上奇偶分别赋予2个和1个种子。加密区域根据设置种子的数目与其尺寸相应，非关注区域设置种子的数目8倍于加密区域尺寸。经过上述种子配置，可以实现生成目标网格。平板-Ⅰ采用上述方法进行操作。

最后，网格生成步骤S500：根据配置完成的网格种子，生成几何结构的网格。参见图4，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，切割示例的网格细节图。对配置完成网格种子进行参数设定，生成对应于网格种子的几何结构网格，用户通过将网格划分的需求填入界面，生成对应于几何结构的网格。参见图5，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，网格生成用户界面。该几何结构的网格是依据其几何规律进行划分的，具有几何特征，具有明确的坐标传递逻辑关系，适用于具有复杂空间规律几何体生成过渡网格结构，避免引起节点坐标变化，能够在几何体切割初期确定切割节点位置。

本发明实施例所提供的几何结构过渡区域的网格生成方法，首先，切割原则设定单元根据用户设置的几何结构的几何特征，设定几何结构的切割原则。其次，切割控制参数设定单元生成切割控制参数，其中，局部坐标系生成单元根据切割原则建立局部坐标系，切割模式配置单元根据切割原则设定切割模式，切割坐标生成单元根据局部坐标系，并结合切割模式，生成切割坐标，切割边界参数设定单元根据几何特征设定切割边界参数。再次，几何切割单元根据切割控制参数，对几何结构进行几何切割。最后，网格种子配置单元根据几何切割的切割结果，配置网格种子，网格生成单元根据配置完成的网格种子，生成几何结构的网格。该技术方案通过采用基于几何体几何特征的网格生成方法，从宏观层面建立一套完整的几何结构过渡网格生成方案，将生成网格与几何体自身的几何特性相结合，具有明确的坐标传递逻辑关系，适用于复杂空间规律几何体生成过渡网格结构，避免引起节点坐标变化，能够在几何体切割初期确定切割节点位置，缓解了现有技术存在的复杂空间规律几何体生成过渡网格结构困难的技术问题。

实施例二：

参见图6，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成系统结构示意图。本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成系统，包括：切割原则设定单元100、切割控制参数设定单元200、几何切割单元300、网格种子配置单元400和网格生成单元500。其中，切割原则设定单元、切割控制参数设定单元、几何切割单元、网格种子配置单元和网格生成单元顺次连接。

切割原则设定单元根据几何结构的几何特征，设定几何结构的切割原则。具体的，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成系统中，几何特征为几何结构的空间分布规律特征。几何特征包括立方形结构、圆柱形结构、锥形结构、桶形结构和异形结构。用户设置的几何结构由圆弧和两个平板组成，切割可分别采用角度控制和距离控制。而且两个平板处于坐标非完全依赖关系，因而区域可划分为圆弧、平板-Ⅰ和平板-Ⅱ三个区域。

具体的，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成系统中，切割原则为通过控制角度，对圆柱形结构、锥形结构或桶形结构进行切割，通过控制长度，对立方体结构进行切割，通过控制弦长，对异形结构进行切割。不同的几何结构具有不同的几何规律，针对不同的几何结构的特征规律，设定与之相适的切割原则，易于对几何结构进行描述，减小计算的繁琐程度。因此，对于上述几何结构中，采用控制角度的方式对圆弧部分进行切割，采用控制长度的方式分别对平板-Ⅰ和平板-Ⅱ进行切割。

切割控制参数设定单元生成切割控制参数，其中，切割控制参数设定单元200包括局部坐标系生成单元210、切割模式配置单元220、切割坐标生成单元230和切割边界参数设定单元240。局部坐标系为网格划分中切割点的坐标计算提供基本的基础。切割模式实现了指定位置点处于被切割状态，依据实现程度的难易，可采用生成控制点并利用控制点对几何结构进行切割的方式，亦可采用直接切割单元层间线的方式实现几何结构的切割。切割坐标是网格生成的基础，也是处理几何结构过渡区域的重点。根据几何边界设定切割的边界参数，使得整体的切割过程中的作用对象为有效的指定区域的几何结构。

局部坐标系生成单元根据切割原则建立局部坐标系。切割原则是依据几何结构的几何特征进行设定的，在切割原则的基础上，建立局部坐标系，为网格划分中切割点的坐标计算提供基础。局部坐标系生成单元根据用户设定的原点坐标、坐标轴正方向以及切割原则建立局部坐标系。其中，局部坐标系为直角坐标系、圆柱坐标系或球坐标系。

切割模式配置单元根据切割原则设定切割模式。根据切割原则，圆弧采用角度控制来切割，即采用通过圆心的不同角度平面做切割。平板-Ⅰ的弧形边一侧采用角度控制，直边一侧采用长度控制。平板-Ⅱ采用长度控制即可以完成切割操作。本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成方法中，切割模式包括线切割模式和面切割模式。其中，线切割模式为分别以几何结构中切割原点和层间线起点为起始点，沿局部坐标系的坐标轴依次切割单元层间线。面切割模式为将几何结构中相邻单元层间线上对应的切割点连接，对相邻单元层间线之间对应于切割点连线的面进行切割。切割坐标生成单元根据局部坐标系，并结合切割模式，生成切割坐标。具体的，本发明实施例提供的几何结构过渡区域的网格生成系统中，切割坐标生成单元230包括顺次相连的切割参数生成单元231和切割点坐标生成单元232。切割点参数生成单元根据用户设置的交界坐标、加密区域单元尺寸、非关注区域单元尺寸以及局部坐标系，并结合切割模式，确定切割原点坐标，生成单元层间线、层间线起点、单元层间间距以及单元切割间距、单元切割角度或单元切割弦长。

切割点坐标生成单元根据切割点参数生成单元生成的切割点参数，生成切割点的坐标集合，其中，切割点参数包括：切割原点坐标、单元层间线、层间线起点、单元层间间距以及单元切割间距、单元切割角度或单元切割弦长。

局部坐标系是基于几何结构的几何规律建立的，切割坐标是在局部坐标系的基础上计算生成的，而切割坐标是网格生成的基础，因此，将生成网格与几何体自身的几何特性相结合，具有明确的坐标传递逻辑关系，避免引起节点坐标变化，适用于复杂空间规律几何体生成过渡网格结构，能够在几何体切割初期确定切割节点位置。

切割边界参数设定单元根据几何特征设定切割边界参数。用户设定切割边界参数，为后续切割几何结构提供依据。本示例中，对弧形结构采用控制角度进行切割，对平板采用控制长度进行切割，因此，规定了弧形的切割边界为切割角度上限，平板-Ⅱ的切割边界为切割长度上限。

几何切割单元根据切割控制参数，对几何结构进行几何切割。本发明实施例所提供的系统中，几何切割单元的切割顺序为先切割加密区域交界面，依次切割单元层间线，并分别连接相邻层间线上对应的切割点，实现对面的切割。

网格种子配置单元根据几何切割的切割结果，配置网格种子。几何切割单元根据前述切割完成的切割点坐标，完成切割，网格种子配置单元再将网格种子配置于几何结构中。

网格生成单元根据配置完成的网格种子，生成几何结构的网格。网格生成单元对配置完成网格种子进行参数设定，生成对应于网格种子的几何结构网格，该几何结构的网格是依据其几何规律进行划分的，具有几何特征，具有明确的坐标传递逻辑关系，适用于生成具有复杂空间规律的几何体的网格结构，避免引起节点坐标变化，能够在几何体切割初期确定切割节点位置。

本发明实施例所提供的几何结构过渡区域的网格生成系统，包括：切割原则设定单元、切割控制参数设定单元、几何切割单元、网格种子配置单元和网格生成单元。切割原则设定单元、切割控制参数设定单元、几何切割单元、网格种子配置单元和网格生成单元顺次连接。切割原则设定单元根据几何结构的几何特征，设定几何结构的切割原则。切割控制参数设定单元生成切割控制参数，其中，切割控制参数设定单元包括局部坐标系生成单元、切割模式配置单元、切割坐标生成单元和切割边界参数设定单元，局部坐标系生成单元根据切割原则建立局部坐标系，切割模式配置单元根据切割原则设定切割模式，切割坐标生成单元根据局部坐标系，并结合切割模式，生成切割坐标，切割边界参数设定单元根据几何特征设定切割边界参数，几何切割单元根据切割控制参数，对几何结构进行几何切割，网格种子配置单元根据几何切割的切割结果，配置网格种子，网格生成单元根据配置完成的网格种子，生成几何结构的网格。该技术方案通过采用基于几何体几何特征的网格生成系统，将生成网格与几何体自身的几何特性相结合，单元之间具有明确的坐标传递逻辑关系，适用于复杂空间规律几何体生成过渡网格结构，避免引起节点坐标变化，能够在几何体切割初期确定切割节点位置，缓解了现有技术存在的复杂空间规律几何体生成过渡网格结构困难的技术问题。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.几何结构过渡区域的网格生成方法，其特征在于，包括：

切割原则设定步骤：根据用户设置的几何结构的几何特征，设定所述几何结构的切割原则；

切割控制参数设定步骤：切割控制参数包括局部坐标系、切割坐标、切割模式和切割边界参数；根据所述切割原则建立所述局部坐标系；根据所述切割原则设定所述切割模式；根据所述局部坐标系，并结合所述切割模式，生成所述切割坐标；根据所述几何特征设定所述切割边界参数；

几何切割步骤：根据所述切割控制参数，对所述几何结构进行几何切割；

网格种子配置步骤：根据所述几何切割的切割结果，配置网格种子；

网格生成步骤：根据配置完成的所述网格种子，生成所述几何结构的网格。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述几何特征为所述几何结构的空间分布规律特征；所述几何特征包括立方形结构、圆柱形结构、锥形结构、桶形结构和异形结构。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割原则为通过控制角度，对圆柱形结构、锥形结构或桶形结构进行切割；通过控制长度，对立方体结构进行切割；通过控制弦长，对异形结构进行切割。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述局部坐标系，并结合所述切割模式，生成所述切割坐标具体为：

根据用户设置的交界坐标、加密区域单元尺寸、非关注区域单元尺寸以及所述局部坐标系，并结合所述切割模式，确定切割原点坐标，生成单元层间线、层间线起点、单元层间间距以及单元切割间距、单元切割角度或单元切割弦长，生成切割点的坐标集合。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割模式包括线切割模式和面切割模式；

所述线切割模式为分别以几何结构中切割原点和层间线起点为起始点，沿所述局部坐标系的坐标轴依次切割单元层间线；

所述面切割模式为将几何结构中相邻单元层间线上对应的切割点连接，对所述相邻单元层间线之间对应于所述切割点连线的面进行切割。

6.几何结构过渡区域的网格生成系统，其特征在于，包括：切割原则设定单元、切割控制参数设定单元、几何切割单元、网格种子配置单元和网格生成单元；

所述切割原则设定单元、切割控制参数设定单元、几何切割单元、网格种子配置单元和网格生成单元顺次连接；

所述切割原则设定单元根据几何结构的几何特征，设定所述几何结构的切割原则；

所述切割控制参数设定单元生成切割控制参数，其中，所述切割控制参数设定单元包括局部坐标系生成单元、切割模式配置单元、切割坐标生成单元和切割边界参数设定单元；所述局部坐标系生成单元根据所述切割原则建立所述局部坐标系；所述切割模式配置单元根据所述切割原则设定所述切割模式；所述切割坐标生成单元根据所述局部坐标系，并结合所述切割模式，生成所述切割坐标；所述切割边界参数设定单元根据所述几何特征设定所述切割边界参数；

几何切割单元根据所述切割控制参数，对所述几何结构进行几何切割；

网格种子配置单元根据所述几何切割的切割结果，配置网格种子；

网格生成单元根据配置完成的所述网格种子，生成所述几何结构的网格。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述切割原则为通过控制角度，对圆柱形结构、锥形结构或桶形结构进行切割；通过控制长度，对立方体结构进行切割；通过控制弦长，对异形结构进行切割。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述切割坐标生成单元包括顺次相连的切割参数生成单元和切割点坐标生成单元；

所述切割点参数生成单元根据用户设置的交界坐标、加密区域单元尺寸、非关注区域单元尺寸以及所述局部坐标系，并结合所述切割模式，确定切割原点坐标，生成单元层间线、层间线起点、单元层间间距以及单元切割间距、单元切割角度或单元切割弦长；

所述切割点坐标生成单元根据所述切割点参数生成单元生成的切割点参数，生成切割点的坐标集合，其中，所述切割点参数包括：所述切割原点坐标、单元层间线、层间线起点、单元层间间距以及单元切割间距、单元切割角度或单元切割弦长。

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