非结构网络生成 理论、算法和应用PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 物理背景和基本概念 2

1.1.1 偏微分方程数值求解的基本流程 2

1.1.2 网格生成的基本概念 3

1.2 结构网格生成方法 9

1.2.1 单块结构网格生成方法 10

1.2.2 分块结构网格生成方法 12

1.2.3 直角网格生成方法 14

1.3 非结构网格生成方法 15

1.3.1 三角形和四面体网格生成方法 16

1.3.2 四边形网格生成方法 17

1.3.3 六面体网格生成方法 19

1.3.4 混合网格生成方法 19

1.4 本书的特色和结构 20

第2章 Delaunay网格生成 22

2.1 Delaunay三角化的定义 22

2.2 Delaunay网格生成的常用算法 23

2.2.1 B-W算法 24

2.2.2 边／面交换算法 25

2.2.3 凸包法 26

2.2.4 算法比较 27

2.3 关键问题及其研究进展 27

2.3.1 内部点生成 27

2.3.2 边界恢复 28

2.3.3 网格质量优化 30

2.3.4 算法效率 31

2.3.5 算法鲁棒性 32

2.4 Delauny网格生成程序范例 33

2.4.1 程序介绍 34

2.4.2 算法流程 34

2.4.3 数据结构 36

2.4.4 鲁棒的B-W插点算法 37

2.4.5 边界点插入 38

2.4.6 内部点的生成和插入 39

2.4.7 二维边界恢复 40

2.4.8 三维边界恢复 41

2.4.9 外部单元删除 50

2.4.10 网格质量优化 51

2.4.11 数值实验 51

2.5 结束语 55

第3章 参数曲面网格生成 56

3.1 参数曲线和曲面及黎曼度量的基本理论 56

3.1.1 参数曲线 56

3.1.2 参数曲面 57

3.1.3 黎曼度量 57

3.1.4 黎曼距离 58

3.1.5 单位网格 59

3.2 参数曲面网格生成算法研究的最新进展 60

3.2.1 映射法 60

3.2.2 直接法 62

3.3 简化的几何引擎范例 63

3.3.1 边界表征 63

3.3.2 几何定义 64

3.4 组合参数曲面网格生成程序范例 67

3.4.1 程序介绍 67

3.4.2 算法流程 68

3.4.3 曲线离散 69

3.4.4 实空间到参数空间的投影 70

3.4.5 参数平面边界网格的绕向规整 71

3.4.6 基于Delaunay算法的参数平面网格生成 71

3.4.7 参数网格质量优化 74

3.4.8 数值实验 76

3.5 结束语 79

第4章 前沿推进网格生成 80

4.1 经典前沿推进算法 80

4.1.1 经典前沿推进算法流程 80

4.1.2 经典前沿推进算法的关键技术 81

4.1.3 前沿推进算法和Delaunay算法的比较 86

4.2 前沿推进思想在网格生成中的拓展应用 86

4.2.1 前沿推进－Delaunay耦合算法 87

4.2.2 前沿层进四边形网格生成算法（铺路法） 88

4.2.3 Q-Morph算法 90

4.3 前沿推进参数曲面网格生成程序范例 92

4.3.1 程序介绍 92

4.3.2 平面各向同性前沿推进三角形网格生成算法 92

4.3.3 参数平面前沿推进三角形网格生成算法 94

4.3.4 前沿推进曲面四边形网格生成算法 95

4.3.5 数值实验 99

4.4 结束语 103

第5章 单元尺寸及几何自适应网格生成 104

5.1 单元尺寸的基本概念 105

5.1.1 单元尺寸场 105

5.1.2 黎曼空间和单位网格 107

5.1.3 单元尺寸场和网格边数的基本关系 108

5.1.4 单元尺寸的融合 109

5.1.5 单元尺寸的插值 110

5.1.6 单元尺寸的过渡控制 112

5.2 交互式单元尺寸场定义 119

5.2.1 全局尺寸 119

5.2.2 边界驱动 120

5.2.3 背景网格 120

5.2.4 网格源 120

5.3 几何自适应单元尺寸 122

5.3.1 几何特征分类 123

5.3.2 几何特征识别 124

5.3.3 几何自适应尺寸场的计算 125

5.4 几何自适应单元尺寸计算程序范例 126

5.4.1 程序结构和算法流程 126

5.4.2 尺寸场的初始化 127

5.4.3 尺寸场的后处理 130

5.4.4 尺寸场插值 132

5.4.5 数值实验 133

5.5 结束语 135

第6章 六面体网格生成 136

6.1 六面体网格生成的困难 137

6.2 任意形体六面体网格生成方法研究综述 138

6.2.1 栅格法 138

6.2.2 H-Morph算法 140

6.2.3 铺层法 141

6.2.4 编织缠绕法 141

6.2.5 无约束铺层法 143

6.3 扫掠体的分类及扫掠法的研究进展 144

6.3.1 扫掠体的分类 144

6.3.2 扫掠法的研究进展 145

6.4 多源多目标扫掠体全六面体网格程序范例 148

6.4.1 程序介绍 148

6.4.2 单源扫掠法 148

6.4.3 多源扫掠法 155

6.4.4 多源多目标扫掠法 158

6.4.5 数值实验 165

6.5 结束语 168

第7章 并行网格生成 169

7.1 基本概念 170

7.1.1 并行网格生成算法的分类 170

7.1.2 评价并行网格生成算法优劣的标准 171

7.1.3 区域分解 172

7.1.4 负载平衡 172

7.2 研究趋势 173

7.3 典型算法 174

7.3.1 同步处置类并行网格生成算法 175

7.3.2 后置处理类并行网格生成算法 177

7.3.3 前置处理类并行网格生成算法 180

7.4 并行四面体网格生成程序范例 183

7.4.1 程序介绍 183

7.4.2 程序基本流程 184

7.4.3 区域分解方法 185

7.4.4 网格生成及质量优化 196

7.4.5 数值试验 198

7.5 结束语 205

第8章 基于非结构网格的前处理软件系统 206

8.1 国内外现状综述 207

8.2 HEDP和HEDP／PRE的基本情况 209

8.2.1 HEDP的基本情况 209

8.2.2 HEDP／PRE的基本情况 213

8.3 几何模块 217

8.3.1 基于分层软件结构的几何引擎 217

8.3.2 连续曲面和离散曲面 218

8.3.3 虚拓扑 220

8.3.4 几何算法 221

8.4 单元尺寸模块 224

8.5 网格模块 226

8.5.1 算法流程 226

8.5.2 数据结构 228

8.5.3 网格算法 229

8.6 系统应用 234

8.6.1 复杂几何形状的非结构网格生成 234

8.6.2 流体力学应用 237

8.6.3 结构力学应用 245

8.6.4 燃烧学应用 248

8.7 结束语 251

参考文献 252