CN114972687A - 基于消除三角形网格对的网格调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于消除三角形网格对的网格调整方法、设备和存储介质。方法包括：从CAE软件获取板壳结构零件的有限元网格集合，并提取所述有限元网格集合中的多个三角形网格；确定与目标三角形网格的流向差别在设定范围内的备选网格集合，其中，所述目标三角形网格为任一三角形网格；根据所述有限元网格集合中的四边形网格，确定所述目标三角形网格到所述备选网格集合的最优路径；沿所述最优路径变换三角形边线的位置，以消除所述目标三角形网格和所述最优路径的终点三角形网格。本实施例实现有限元网格流向的自动调整。

Description

基于消除三角形网格对的网格调整方法

技术领域

本发明实施例涉及有限元网格处理技术，尤其涉及一种基于消除三角形网格对的网格调整方法。

背景技术

汽车车身结构性能开发过程中，CAE性能仿真是必不可少的环节，而整个CAE仿真过程中汽车结构有限元网格集合划分占据了60%-80%的时间。对于某一汽车结构（特别是板壳结构）的有限元网格特征而言，理想的四边形网格对边基本平行；而由于三角形网格的存在，这些基本平行的网格线会逐渐汇聚到一个三角形的顶点，从而使整个有限元网格特征表现出一定的流向，工程应用中将这种流向称为网格流向。划分网格过程中，网格流向的控制是保证网格划分达到建模质量标准的关键。

主流的商用有限元网格集合划分工具为Altair公司的Hypermesh与BETA公司的ANSA，传统网格流向调整需要人工在上述工具中操作完成，耗时耗力。由于汽车结构性能CAE仿真开发周期越来越短，如何实现有限元网格流向的自动化调整，是整个仿真建模自动化的关键。

发明内容

本发明实施例提供一种基于消除三角形网格对的网格调整方法，通过消除三角形网格对实现板壳结构有限元网格流向的自动化调整。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于消除三角形网格对的网格调整方法，包括：

从CAE软件获取板壳结构零件的有限元网格集合，并提取所述有限元网格集合中的多个三角形网格；

确定与目标三角形网格的流向差别在设定范围内的备选网格集合，其中，所述目标三角形网格为任一三角形网格；

根据所述有限元网格集合中的四边形网格，确定所述目标三角形网格到所述备选网格集合的最优路径；

沿所述最优路径变换三角形边线的位置，以消除所述目标三角形网格和所述最优路径的终点三角形网格。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现任一实施例所述的基于消除三角形网格对的网格调整方法。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一实施例所述的基于消除三角形网格对的网格调整方法。

本发明实施例提供一种基于消除三角形网格对的网格调整方法，通过比对三角形网格之间顶点方向的差别，确定用于实现三角形网格成对消除的备选网格集合；再通过目标三角形网格到备选网格集合的最优路径，确定可以成对消除的三角形网格对，并提供消除路径；最后沿所述最优路径，通过变换三角形边线的位置，完成三角形网格的成对消除，从而实现汽车结构有限元网格流向的自动调整。整个过程由计算机程序自动实现，解决了人工调整网格流向耗时耗力的问题，从而提高了整个限元仿真的效率。

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是本发明实施例提供的一种汽车平面与曲面特征结构的示意图。

图2是本发明实施例提供的可消除或合并的三角形网格对的示意图。

图3(a)是本发明实施例提供的网格流向混乱的示意图。

图3(b)是本发明实施例提供的网格流向不混乱的示意图。

图4是本发明实施例提供的一种基于消除三角形网格对的网格调整方法的流程图。

图5是本发明实施例提供的三角形网格向量的示意图。

图6是本发明实施例提供的流向相近的两个三角形网格的示意图。

图7是本发明实施例提供的一种有限元网格集合的对偶图。

图8是本发明实施例提供的一种路径搜索的示意图。

图9(a)是本发明实施例提供的第一向量和第二向量方向相对的示意图。

图9(b)是本发明实施例提供的第一向量和第二向量方向相背离的示意图。

图10(a)是本发明实施例提供的网格1到网格5的最优路径示意图。

图10(b)是本发明实施例提供的沿图10(a)所示的最优路径进行第一次网格变换后的有限元网格集合。

图10(c)是本发明实施例提供的沿图10(a)所示的最优路径进行第二次网格变换后的有限元网格集合。

图11(a)是本发明实施例提供的一种在两相邻四边形网格的公共边上确定一点的示意图。

图11(b)是本发明实施例提供的一种去除两相邻四边形网格占用的三角形边线的示意图。

图12(a)是本发明实施例提供的网格6到网格10的最优路径示意图。

图12(b)是本发明实施例提供的沿图12(a)所示的最优路径进行第一次网格变换后的有限元网格集合。

图12(c)是本发明实施例提供的沿图12(a)所示的最优路径进行第二次网格变换后的有限元网格集合。

图12(d)是本发明实施例提供的沿图12(a)所示的最优路径进行第三次网格变换后的有限元网格集合。

图13(a)是图12(d)中最终变换得到的三角形网格和终点三角形网格的公共边端点，以及经过所述端点的三角形边线的示意图。

图13(b)是去除图13(a)中的所述公共边端点和所述三角形边线的示意图。

图13(c)是对图13(b)中的有限元网格集合进行质量调整后的网格示意图。

图14是本发明实施例提供的一种消除多个三角形网格对的过程示意图。

图15为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，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。

汽车仿真开发中，板壳结构通常使用混合单元网格描述其复杂的结构，而混合单元网格由三角形网格与四边形网格组成，其结构中通常会有一些平面与曲面的特征结构，如图1所示。该曲面结构轮廓较为复杂，网格在初步生成后流向比较混乱，其中存在多个可以合并的三角形网格，如图2所示。此时，需要工程师操作有限元网格集合前处理软件进行逐个消除这些三角形网格，改善网格流向混乱的现象。图3(a)和图3(b)分别是本发明实施例提供的网格流向混乱与网格流向不混乱的示意图，可以看出，流向调整后的有限元网格集合更加规整，更方便后续处理。

本发明实施例提供的一种基于消除三角形网格对的网格调整方法，图4为该方法的流程图。该方法适用于对板壳结构零件中影响网格流向的三角形网格对自动化消除的情况，由电子设备执行。如图4所示，该方法具体包括：

S110、从CAE软件获取板壳结构零件的有限元网格集合，并提取所述有限元网格集合中的多个三角形网格。

以板壳结构中一块三维曲面或二维平面为例，通过CAE软件可以初步随机生成混合单元网格，包括三角形网格和四边形网格，构成有限元网格集合，如图3(a)所示。其中，每个网格包括组成该网格的节点编号和节点坐标，其中的三角形网格为有可能消除的网格。

S120、构建每个三角形网格的中点到三个顶点的向量。三角形的中点为三角形三条中线的交点，如图5所示。以三角形网格的中点为起点，以三角形网格的三个顶点为终点，得到三个向量V ₁、V ₂和V ₃。该向量用于反映三角形网格三个顶点的方向，所有三角形网格的顶点的方向共同决定了整个有限元网格的流向。

S130、以任一三角形网格为目标三角形网格，如果另一三角形网格与所述目标三角形网格之间存在一对向量的方向差别在设定范围内，将所述另一三角形网格添加至备选网格集合内。

本步骤确定与目标三角形网格某一顶点的向量方向所在的直线相似的至少一个三角形网格，这些三角形网格存储于一个集合内，称为备选网格集合。所述直线在一定程度上决定了整个有限元集合的网格流向，所选取的这些三角形网格将有可能在后续处理过程中与目标三角形网格成对消除，以调整网格流向。

具体的，该设定范围应使所述一对向量的夹角在[90°,180°]范围内且足够大，例如，所述一对向量的夹角在[175°,180°]范围内。这一范围内的两个向量在宏观上是方向相反的，且两个向量方向所在的直线接近于平行，满足这一条件的两个三角形网格才是本实施例消除的对象。可选的，将每个向量进行归一化；计算所述目标三角形网格中每个归一化后的向量，与任一其余三角形网格中每个归一化后的向量的叉积和点积；如果存在一对归一化后的向量的叉积小于设定值且点积为负，将所述任一其余三角形网格添加至备选网格集合内。其中，向量的归一化指用原始向量除以原始向量的模。叉积的模，表征了两个向量方向所在直线的相似程度。

如图6所述，目标三角形网格对应的三个向量分别为V ₁、V ₂和V ₃，任一其余三角形网格对应的三个向量分别为V ₄、V ₅和V ₆，两个三角形网格之间至少存在一对向量（V ₁和V ₄）满足“叉积的模小于设定值且点积为负”，则将该任一其余三角形网格添加至目标三角形网格对应的备选网格集合中。其中，所述设定值可以根据实际需要具体设置，例如，设置为夹角等于175°的两个归一化后的向量的叉积的模，本实施例不作具体限制。

需要说明的是，这里的“存在一对”并不表示“只存在一对”，如果存在多对归一化后的向量满足条件，则任意选取一对为后续操作备用。此外，对于每个目标三角形网格，都有一个对应的备选网格集合，该集合的初始元素为空；当目标三角形网格变为其它网格时，该集合清空或建立新的空集合。

此外，还可以通过点积选取备选网格集合。将每个向量进行归一化后，计算所述目标三角形网格中每个归一化后的向量，与任一其余三角形网格中每个归一化后的向量的点积；如果存在一对归一化后的点积小于另一设定值（该设定值为负），将所述任一其余三角形网格添加至备选网格集合内。所述设定值可以设置为夹角等于175°的两个归一化后的向量的点积。

需要说明的是，本步骤将遍历目标三角形网格之外的所有其余网格，因此备选网格集合中可能存在多个网格。如果所述三角形集合为空，则说明没有三角形网格可以与目标三角形网格成对消除；这时，终止对当前目标三角形网格的后续操作。

S140、根据所述有限元网格集合中的四边形网格，确定所述目标三角形网格到所述备选网格集合的最优路径。

目标三角形网格到备选网格集合的最优路径，是指目标三角形网格到三角形网格中所有网格的所有路径中的最优路径。该最优路径用于指引后续网格变换的顺序。可选的，首先，构建所述有限元网格集合的对偶图。如图7所示，构建整个曲面的对偶图。对偶图中包括四边形网格和三角形网格的连接信息和以及网格类型，提供了网格之间的路径。

得到对偶图后，根据所述对偶图进行路径搜索，确定所述目标三角形网格到所述备选网格集合中每个三角形网格之间的至少一条路径。不同的路径搜索方法的执行效率不同，使用时可根据实际情况进行选择，如深度优先与广度优先搜索方法，由此产生的路径可能有多条。

得到所述至少一条路径后，从仅经过四边形网格的路径中选取最短路径，作为所述目标三角形网格到所述备选网格集合的最优路径。具体的，首先逐一判断每条路径上是否经过三角形网格。由于在后续的流向调整中会将最优路径经过的网格变换为三角形网格或切分为四边形网格；而三角形网格无法实现这一操作，因此只要一条路径经过了三角形网格，该路径就不满足最优条件。由此，可能出现三种情况：

情况一、每条路径均经过三角形网格，此时说明目标三角形网格无法被成对消除，终止对当前目标三角形网格的后续操作。

情况二、所述至少一条路径中只有一条路径不经过三角形网格，则将所述一条路径作为最优路径。

情况三、所述至少一条路径中存在多条路径不经过三角形网格，选取所述多条路径中的最短路径作为最优路径。如图8所示，目标三角形网格与备选网格集合之间存在4条不经过三角形网格的路径，分别为路径1-4，其中最短路径为路径2，作为最优路径。

S150、沿所述最优路径变换三角形边线的位置，以消除所述目标三角形网格和所述最优路径的终点三角形网格。

由S130可知，目标三角形网格和终点三角形网格的存在一对向量的方向差别在设定范围内，将其中属于目标三角形网格的向量称为第一向量，属于终点三角形网格的向量称为第二向量。首先，判断第一向量和第二向量的方向关系，是方向相对，还是方向相背离。可选的，以两个向量的起点作连线，过两个起点分别作所述连线的垂线，如果两个向量的终点位于两条垂线之间，则两个向量方向相对，如图9(a)所示；如果两个向量的终点分别位于两条垂线的外侧，则两个向量方向相背离，如图9(b)所示。

根据的第一向量和第二向量的方向关系，S150包括以下几种可选实施方式：

第一种可选实施方式，第一向量和第二向量方向相对，即两个向量“头对头”。这时，S150包括以下两个步骤：

S1511、沿所述最优路径逐步变换三角形边线的位置，直到最终变换得到的三角形网格与所述终点三角形网格分别与两相邻四边形网格相邻。本步骤相当于沿最优路径依次移动目标三角形网格的位置，以拉近目标三角形网格与终点三角形网格的距离。当这两个三角形网格的距离拉进到分别与两相邻四边形网格相邻时，就满足了将所述两个三角形网格融入所述两相邻四边形网格的条件，从而在后续步骤中消除所述两个三角形网格。

具体的，首先，以所述目标三角形网格为当前网格，沿所述最优路径确定所述当前网格的下一相邻网格。如10(a)所示，网格1为目标三角形网格，从网格1到网格5的黑色折线表示最优路径，该路径依次经过三个四边形网格，分别是网格2、网格3和网格4。以网格1为当前网格，其下一相邻网格为网格2。需要说明的是，图10(a)-图10(c)对应同一次网格对消除过程，三幅图中黑色折线表示的最优路径是不变的，后续不再赘述。

然后，将所述相邻网格变换为三角形网格，将所述当前网格变换为四边形网格。具体的，包括以下两种情况：

情况一、所述相邻网格与所述当前网格存在公共边，这时将所述相邻网格切分为两个三角形网格，将所述当前网格变换为四边形网格。可选的，确定所述公共边一顶点在所述相邻网格中的对角顶点；连接所述一顶点和所述对角顶点，将所述相邻网格切分为两个三角形网格；去除所述公共边，将所述当前网格变换为四边形网格。以图10(a)为例，网格2和网格1之间存在公共边AB，确定公共边的一顶点（以顶点A为例）在网格2中的对角顶点C，连接AC，将网格2切分为两个三角形网格；去除AB，将所述网格1变换为四边形网格。这时图9(a)中的有限元网格集合变为图9(b)中的情形，其中，四边形网格2变换为三角形网格2’，三角形网格1变换为四边形网格1’。同理，如果选取的是公共边AB的顶点B，其处理过程与顶点A的情况类似，不再赘述。

情况二、所述相邻网格与所述当前网格仅存在公共顶点，这时将所述相邻网格切分为三角形网格和四边形网格，将所述当前网格变换为四边形网格。可选的，确定所述相邻网格经过所述公共顶点的边线，在所述边线上确定一点，沿所述一点将所述相邻网格切分为三角形网格和四边形网格；同时将所述一点加入所述当前网格，使所述当前网格变换为四边形网格。以图10(b)为例，网格2’为当前网格，网格3为下一相邻网格，网格2’和网格3之间仅存在公共顶点C，确定网格3经过顶点C的边线CE，在CE上确定一点D，沿D将网格3切分为三角形网格3’和四边形网格3’’；同时将D加入网格2’，使网格2’变换为四边形网格2’’。

完成当前网格和相邻网格的变换后，将变换得到的三角形网格作为新的当前网格，返回确定下一相邻网格的操作，直到最终变换得到的三角形网格与所述终点三角形网格分别与两相邻四边形网格相邻。以图10(c)为例，最终变换得到的三角形网格3’与终点网格5分别与两相邻四边形网格3’’和4相邻，这时终止S1511的循环迭代，进入S1512。

S1512、切分所述两相邻四边形网格，并去除所述两相邻四边形网格占用的三角形边线。

本步骤将最终变换得到的三角形网格与终点网格分别融入的所述两相邻四边形网格，实现了三角形网格的成对消除。具体的，在所述两相邻四边形网格的公共边上确定一点；根据所述一点和所述两相邻四边形网格占用的三角形边线的端点，切分所述两相邻四边形网格；并去除所述两相邻四边形网格占用的三角形边线。进一步的，对于所述两相邻四边形网格而言，如果将其中与所述最终变换得到的三角形网格相邻的四边形网格称为第一四边形网格，将与终点三角形网格相邻的四边形网格称为第二四边形网格，则第一四边形网格占用的三角形边线即为第一四边形网格与所述最终变换得到的三角形网格的公共边，第二四边形网格占用的三角形边线即为第二四边形网格与终点三角形网格的公共边。

以图11(a)为例，三角形网格3’和5分别与两相邻四边形网格3’’和4相邻，这时确定网格3’’和网格4的公共边GH，在GH上确定一点F，优选的，F取GH的中点，根据网格3’’占用的三角形边线GM的端点M切分网格3’’，得到四边形网格31’’（GM的另一端点G与F共线，无法起到切分作用）；根据F和网格4占用的三角形边线GN的端点N切分网格4，得到四边形网格4’。同时，去除GM和GN，得到四边形网格31’和5’，如图11(b)所示。

第二种可选实施方式，第一向量和第二向量方向相背离，即两个向量“尾对尾”。这时，S150包括以下两个步骤：

S1521、沿所述最优路径逐步变换三角形边线的位置，直到最终变换得到的三角形网格与所述终点三角形网格存在公共边。本步骤同样相当于沿最优路径依次移动目标三角形网格的位置，以拉近目标三角形网格与终点三角形网格的距离。但由于两个网格是尾对尾的，因此当两个网格存在公共边时，两个“尾边”就重合了，就是所述公共边。

具体的移动过程与S1511中的步骤类似，包括：以所述目标三角形网格为当前网格，沿所述最优路径确定所述当前网格的下一相邻网格；将所述相邻网格变换为三角形网格，将所述当前网格变换为四边形网格；将变换得到的三角形网格作为新的当前网格，返回下一相邻网格的确定操作，直到最终变换得到的三角形网格与所述最优路径的终点三角形网格存在公共边。

以图12(a)为例，网格6为目标三角形网格，从网格6到网格10的黑色折线表示最优路径，该路径依次经过四边形网格7、8、9。同样的，图12(a)到图12(d)对应同一次网格对消除过程，四幅图中的黑色折线表示的最优路径是不变的。则三角形边线的变换过程如下：首先图12(a)中的网格6和网格7分别变换为图12(b)中的网格6’和网格7’，然后图12(b)中的网格7’和网格8分别变换为图12(c)中的网格7’’和网格8’，最后，图12(c)中的网格8’和网格9分别变换为图12(d)中的网格8’’和网格9’。这时，最终变换得到的三角形网格9’和终点三角形网格10存在公共边PQ，终止S1521的循环迭代，进入S1522。

S1522、去除所述公共边一端点，以及经过所述端点的三角形边线。具体的，将最终变换得到的三角形网格经过所述端点的三角形边线称为第一边线，将终点三角形网格经过所述端点的三角形边线称为第二边线，则去除所述端点、所述第一边线和所述第二边线。以图13(a)为例，三角形网格9’与和10存在公共边PQ，去除一端点Q，以及第一边线SQ和第二边线RQ，得到如图13(b)所示的有限元网格集合。

可选的，每一次变换得到新网格后，均可以参照网格质量等要求，对网格进行质量调整，例如将图13(b)中的网格进行质量调整，得到如图13(c)所示的有限元网格集合，使整体流向顺畅，方便后续的仿真计算。

可选的，在所述沿所述最优路径变换三角形边线的位置，以消除所述目标三角形网格和所述最优路径的终点三角形网格之后，还包括：以新有限元网格集合中任一三角形网格为新目标三角形网格，如果新的另一三角形网格与所述新目标三角形网格之间存在一对向量的方向差别在设定范围内，将所述新的另一三角形网格添加至新备选网格集合内；根据所述新有限元网格集合中的四边形网格，确定所述新目标三角形网格到所述新备选网格集合的新最优路径；沿所述新最优路径变换三角形边线的位置，以消除所述新目标三角形网格和所述新最优路径的新终点三角形网格；循环往复，直到最终的有限元网格集合中无三角形网格，或最终的备选网格集合为空，或不存在所述最优路径。

上述过程重复S130到S150的步骤，直到所有的三角形网格均被消除，或找不到能够成对消除的三角形网格对，至此完成了板壳结构零件有限元网格流向的自动调整。以图14为例，黑色箭头表示了流向调整中每次网格变换的先后顺序，按照箭头方向看去，在虚线之前的变换过程完成了三角形网格1的成对消除。网格1消除完毕后，以网格2作为新的目标三角形网格，通过虚线之后的变换过程完成网格2的成对消除。网格2消除完毕后，有限元网格集合中不存在三角形网格，流向调整完毕。

本实施例提供一种基于消除三角形网格对的网格调整方法，通过比对三角形网格之间顶点方向的差别，确定用于实现三角形网格成对消除的备选网格集合；再通过目标三角形网格到备选网格集合的最优路径，确定可以成对消除的三角形网格对，并提供消除路径；最后沿所述最优路径，通过变换三角形边线的位置，完成三角形网格的成对消除，从而实现汽车结构有限元网格流向的自动调整。整个过程由计算机程序自动实现，解决了人工调整网格流向耗时耗力的问题，从而提高了整个限元仿真的效率。

图15为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图15所示，该设备包括处理器60、存储器61、输入装置62和输出装置63；设备中处理器60的数量可以是一个或多个，图15中以一个处理器60为例；设备中的处理器60、存储器61、输入装置62和输出装置63可以通过总线或其他方式连接，图15中以通过总线连接为例。

存储器61作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于消除三角形网格对的网格调整方法对应的程序指令/模块。处理器60通过运行存储在存储器61中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于消除三角形网格对的网格调整方法。

存储器61可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器61可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器61可进一步包括相对于处理器60远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置62可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置63可包括显示屏等显示设备。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一实施例的基于消除三角形网格对的网格调整方法。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种基于消除三角形网格对的网格调整方法，其特征在于，包括：

从CAE软件获取板壳结构零件的有限元网格集合，并提取所述有限元网格集合中的多个三角形网格；

构建每个三角形网格的中点到三个顶点的向量；

以任一三角形网格为目标三角形网格，如果另一三角形网格与所述目标三角形网格之间存在一对向量的方向差别在设定范围内，将所述另一三角形网格添加至备选网格集合内；

根据所述有限元网格集合中的四边形网格，确定所述目标三角形网格到所述备选网格集合的最优路径；

沿所述最优路径变换三角形边线的位置，以消除所述目标三角形网格和所述最优路径的终点三角形网格。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果另一三角形网格与所述目标三角形网格之间存在一对向量的方向差别在设定范围内，将所述另一三角形网格添加至备选网格集合内，包括：

将每个向量进行归一化；

计算所述目标三角形网格中每个归一化后的向量，与任一其余三角形网格中每个归一化后的向量的叉积和点积；

如果存在一对归一化后的向量满足：叉积的模小于设定值且点积为负，将所述任一其余三角形网格添加至备选网格集合内。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述有限元网格集合中的四边形网格，确定所述目标三角形网格到所述备选网格集合的最优路径，包括：

构建所述有限元网格集合的对偶图；

根据所述对偶图进行路径搜索，确定所述目标三角形网格到所述备选网格集合中每个三角形网格之间的至少一条路径；

从仅经过四边形网格的路径中选取最短路径，作为所述目标三角形网格到所述备选网格集合的最优路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沿所述最优路径变换三角形边线的位置，以消除所述目标三角形网格和所述最优路径的终点三角形网格，包括：

如果所述目标三角形网格和所述最优路径的终点三角形网格的所述一对向量方向相对，沿所述最优路径逐步变换三角形边线的位置，直到最终变换得到的三角形网格与所述终点三角形网格分别与两相邻四边形网格相邻；

切分所述两相邻四边形网格，并去除所述两相邻四边形网格占用的三角形边线。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述沿所述最优路径逐步变换三角形边线的位置，直到最终变换得到的三角形网格与所述终点三角形网格分别与两相邻四边形网格相邻，包括：

以所述目标三角形网格为当前网格，沿所述最优路径确定所述当前网格的下一相邻网格；

将所述相邻网格变换为三角形网格，将所述当前网格变换为四边形网格；

将变换得到的三角形网格作为新的当前网格，返回下一相邻网格的确定操作，直到最终变换得到的三角形网格与所述终点三角形网格分别与两相邻四边形网格相邻。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述相邻网格变换为三角形网格，将所述当前网格变换为四边形网格，包括：

如果所述相邻网格与所述当前网格存在公共边，将所述相邻网格切分为两个三角形网格，将所述当前网格变换为四边形网格；

如果所述相邻网格与所述当前网格仅存在公共顶点，将所述相邻网格切分为三角形网格和四边形网格，将所述当前网格变换为四边形网格。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沿所述最优路径变换三角形边线的位置，以消除所述目标三角形网格和所述最优路径的终点三角形网格，包括：

如果所述目标三角形网格和所述最优路径的终点三角形网格的所述一对向量方向相背离，沿所述最优路径逐步变换三角形边线的位置，直到最终变换得到的三角形网格与所述终点三角形网格存在公共边；

去除所述公共边一端点，以及经过所述端点的三角形边线。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述沿所述最优路径变换三角形边线的位置，以消除所述目标三角形网格和所述最优路径的终点三角形网格之后，还包括：

以新有限元网格集合中任一三角形网格为新目标三角形网格，如果新的另一三角形网格与所述新目标三角形网格之间存在一对向量的方向差别在设定范围内，将所述新的另一三角形网格添加至新备选网格集合内；

根据所述新有限元网格集合中的四边形网格，确定所述新目标三角形网格到所述新备选网格集合的新最优路径；

沿所述新最优路径变换三角形边线的位置，以消除所述新目标三角形网格和所述新最优路径的新终点三角形网格；

循环往复，直到最终的有限元网格集合中无三角形网格，或最终的备选网格集合为空，或不存在所述最优路径。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1-8任一所述的基于消除三角形网格对的网格调整方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一所述的基于消除三角形网格对的网格调整方法。

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