六面体有限元网格自动剖分技术研究

本文首先对有限元前处理技术进行了分析和综合，指出了六面体网格在有限元分析中的优点及六面体网格剖分的难点和现状。随后论证了四面体转换法全自动生成六面体网格的可行性，并在紫瑞CAE软件前处理模块的基础上，研制开发了八节点和二十节点六面体网格的全自动剖分程序。最后，通过考题和实例说明本程序的可靠性和正确性。本文的主要工作包括如下几个方面： (1)研究了在紫瑞CAE基础上采用四面体转换法进行六面体网格全自动剖分的可行性并对约束和载荷的处理提出了一套可行的方案。 (2)在紫瑞CAE软件基础上，以Mechanical Desktop 3.0为开发平台，利用ARX二次开发技术和Visual C++ 6.0、Fortran PowerStation version 4.0等开发工具，采用面向对象技术、动态链接技术、混合语言编程方法等技术开发了六面体网格全自动剖分程序，并对节点坐标进行了优化处理。 (3)通过有理论解的算例和工程实例验证表明，本程序采用的六面体网格剖分算法是可行的、程序编制是正确的。所剖分的六面体单元的 －计算精度和计算效率都高于四面体单元。工程实例表明，本程序适合于 工程计算。 g u）本程序是在商品化的紫瑞 CAE基础上开发的，与采用四面体 单元进行计算相比，用户要采用六面体单元进行计算，只需增加一跟 ＿择操作，所以本程序保持了紫瑞CAE操作简单的特点。