海洋数值计算中非结构化网格自动剖分的改进算法

基于Delaunay三角化技术,提出了一种对任意平面区域三角形网格自动剖分的改进算法。该算法在网格质量判断方面,提出了一个新的几何参数,即过渡因子β,该参数结合了三角形形状因子和三角形外接圆无量纲半径,它不仅能够实现网格疏密区域的平稳过渡,而且能够保证三角形最大可能的接近正三角形;在向计算区域内加点方面,提出了列表排序法,该方法能够保证新增的网格点整体质量向好的趋势发展;最后利用迭代的Laplacian算法对生成的网格进行光滑处理。该改进算法具有区域适应性强、网格质量高、自动化程度高的优点。     

基于机器视觉的钢轨轨头非接触测量精度研究

采用基于机器视觉的三角测距原理和光取断面法,开发出将廓形上的激光点进行空间坐标转换的算法,消除了已有方法中借助标定板计算所带来的误差和操作的复杂性,提高了钢轨动态测量的精度和效率.开发了非接触式钢轨检测装置.通过对60轨打磨后轨廓的测量结果与标准廓形的分析比对,验证了开发系统的精度和性能.     

ADAMS中三维虚拟路面的实现

提出一种在车辆虚拟样机动力学性能仿真分析中构建三维虚拟路面的方法,将路面节点连接问题简化为投影平面内点集的不规则三角形网格连接,依据delaunay算法进行求解。由于对节点的分布无过多的限制,从而大大简化了虚拟样机动力学分析中路面的构建过程,可用于复杂试验路面的数字实现。     

基于约束的隧道及围岩体数字化建模方法

文章以真实地质钻孔、隧道横断面及线位设计文件为基础,引入虚拟钻孔,将地质剖面图与加密的地层建模边界作为地层建模约束条件,用三棱柱体建立地层三维模型,提高了地层建模精度;采用先规则建模后正则集合运算的方法生成复杂隧道实体,实现了隧道穿越地层的开挖、剖切等.该数字化建模方法在厦门翔安海底隧道工程应用中取得了较好的效果.     

凹包内散乱点集Delaunay四面体角度剖分算法

在邵铁政[1]三维空间散乱点集Delaunay四面体剖分算法的基础上,提出了一种不含有除法运算(不存在被0除或丧失计算精度的情形)的通用的判定空间两三角形内交的算法,可以实现凹包内散乱点集的Delaunay四面体剖分。该算法已经通过Fortran语言编程实现并且给出了算例。     

水深三角网的快速构建及优化算法

Delaunay三角网目前被广泛用于等深线绘制,但存在将浅水区划入深水区的可能性,形成不合理的海底地形走势,从而对舰船航行安全构成危险。讨论了快速构建水深三角网的基本策略,如网格划分、逐点插入法、Delaunay子三角网的合并,提出了浅点相割算法。此算法通过比较相邻三角形顶点水深,对Delaunay三角网进行局部优化,构建合理的、符合航行安全原则的等深线。通过实例分析,证明本文所提算法是切实可行的。     

离散点集实时Delaunay三角网剖分算法的研究

为了解决分治算法、插入算法和生长算法都要求在构网之前给出所有点数据这个问题,实时三角网剖分算法先利用部分离散点生成一个外轮廓为凸包的初始三角网。然后将点加入到既有三角网中,如点落在既有三角网的某一三角形中,将该点与三角形的顶点相连构建新的三角网;如点落在既有三角网外,找出该点向既有三角网外轮廓围成的凸包发出的两条支撑线,这两条支撑线与既有凸包围成了一个多边形,再将这个多边形剖分成三角网即可。最后利用局部优化算法对所生成的三角网进行优化,使之成为Delaunay三角网。该算法构网时无需预先给定所有数据点,可用于实时生成三角网;此外,通过对凸包进行分区管理,在搜寻凸包支撑线时,能预先确定出支撑点的范围,减少了搜索工作量,提高了三角网的生成速度。     

带内外边界约束的平面点集Delaunay三角剖分

算法首先将离散点与约束边界点一起进行Delaunay三角剖分,形成初始Delaunay三角网,然后将约束边界上的各条约束线段通过局部更新依次嵌入已有的三角网,最后再删除多余的三角形,从而得到带内外边界约束的平面点集Delaunay三角剖分.     

任意多点共圆平面的Delaunay三角剖分在水动力数值模拟中的应用

针对任意多点共圆平面的Delaunay三角剖分问题提出新的计算方法,在不改变原点集的条件下找到任意Delaunay三角形后,随即判断其外接圆上是否存在其他的共圆点;在找到共圆点后,采用简单策略生成共圆点所围区域的三角网格,并对给定原始边界穿越共点圆的情况进行算法讨论。该算法在水动力数值模拟过程中增加的计算量较少,能取得较好的数模计算效果。     

基于二叉排序树的约束Delaunay三角网局部调整算法

在两步法构建约束Delaunay三角网过程中,向现有三角网中嵌入约束边时需要进行三角网的局部调整,对这一过程进行了研究,给出了一种对影响域进行重新剖分的二叉排序树算法。使用该算法在向三角网内嵌入约束边时,只需以影响域边界点在边界数组中的序号来构造一棵二叉排序树即可完成对影响域的剖分,并且可以利用生成的二叉树中各节点之间的关系迅速重构三角形之间的拓扑关系从而完成一次调整,该算法使用递归思想,简洁而高效。