广泛应用于各类复杂工程问题的求解结构分析、成形-automesh-2d.doc

全自动自适应四边形网格生成程序AUTOMESH-2D AUTOMESH-2D是由山东大学模具工程技术研究中心赵国群教授、马新武博士在自主研究开发的可靠的网格生成算法基础上，自主开发的一套可靠的四边形网格生成程序。该程序可用于各种有限元、有限体积数值分析的网格生成和再生成。目前该程序已成功应用于机械结构分析、建筑结构分析、洪水分析、地质分析和材料成形分析等各种工程问题的分析。AUTOMESH-2D可以在任意复杂的平面区域内生成高质量的四边形网格，且网格密度可以任意灵活地控制。我们可以根据用户的应用需要开发带有图形界面的网格生成程序(即前处理程序)，也可以提供网格生成接口程序(即动态连接库DLL或EXE)，直接集成到用户的有限元软件中。除了平面四边形网格生成程序，我们还开发了三维曲面四边形网格生成程序，以及三维四面体和六面体网格生成程序。我们也可以和用户合作开发网格生成程序和有限元分析程序。如果您想试用、咨询、购买AUTOMESH-2D程序或者合作开发网格生成程序，请与我们联系。 （联系人：马新武 博士；E-mail: maxinwu@sdu.edu.cn） AUTOMESH-2D程序的主要特征: 生成网格速度快，生成1000个网格单元所需时间1s，生成10,000个网格单元所需要时间10s，生成100,000个网格单元所需要时间2min； 生成的网格单元质量高，单元的内角在30度和150度之间，尤其是边界单元，其质量更高； 适应于任意复杂的边界形状及复杂的内部特征约束(约束线、约束点、局部加密)； 多种网格密度设定方法，网格密度容易控制，且网格疏密过渡均匀； 可以根据误差分析、几何曲率、几何特征等生成自适应网格，适用于网格重划分； 可以根据用户特殊需求增加新的功能。 AUTOMESH-2D网格生成部分实例： (1) 网格密度过渡 该例子是城区溃坝洪水分析的算例，其几何边界如图1所示，其中下游25个方形区域为内边界，代表楼房。在网格划分时，要求内边界网格加密，楼房内不生成网格。 图1 几何边界 设定内边界单元长度为30m，外边界单元长度为100m，生成的网格如图2(a)所示，将内边界区域的网格放大后如图2(b)所示。外边界和内边界网格单元尺寸比为3.3，共生成18229个单元，单元最大内角为156.40度，最小内角为40.40度，内角大于150度或小于30度的单元数目为3个。 (a) (b) 图2 生成的网格 设定内边界单元长度为30m，外边界单元长度为200m，生成的网格如图3(a)所示，将内边界区域的网格放大后如图3(b)所示。外边界和内边界网格单元尺寸比为6.7，共生成8549个单元，单元最大内角为153.33度，最小内角为35.06度，内角大于150度或小于30度的单元数目为1个。 (a) (b) 图3 生成的网格 设定内边界单元长度为30m，外边界单元长度为300m，生成的网格如图4(a)所示，将内边界区域的网格放大后如图4(b)所示。外边界和内边界网格单元尺寸比为10，共生成7383个单元，单元最大内角为158.85度，最小内角为21.63度，内角大于150度或小于30度的单元数目为10个。 (a) (b) 图4 生成的网格 (2) 复杂几何边界 图5 几何边界 该例子是天然溃坝洪水分析实例，其几何边界如图5所示，其中右侧为水库，左侧为河道。河道区域的边界几何形状较为复杂。 设定河道区域的边界单元尺寸为30m，水库区域的边界单元尺寸为100m，生成的网格如图6所示。 (a) (b) 图6 生成的网格 (3) 内部网格加密 该例子为洪水分析算例，其几何形状如图7所示，其中，中间的两条线为河道的堤防，要求其内部划分的网格适当加密。设定内部网格尺寸为300m，外边界上网格尺寸为1000m，生成的网格如图8所示。 图7 几何边界 图8 生成的网格 (4) 内部特征约束 内部特征约束包括模型内部的约束线(直线或曲线)、约束点、局部加密等。对于某些工程分析，有时需要在模型内部沿着某条直线或曲线施加外载荷和边界条件，或者将外载荷和边界条件直接施加到某些内部点上，在生成网格时，网格节点必须固定在这些内部线或点上，这些线或点称为约束线或约束点。例如，在城市防洪分析模型中，市区内的道路需要作为约束线；在楼面设计系统分析中，外载荷需要沿着平面内的某些线或点施加。对于模型由不同区域组成的情况，相邻区域的边界也属于约束线。对于某些工程分析，例如应力分析，有时需要在某些特定的区域，如应力集中的区域，对网格进行加密以提高分析的精度，这时可以沿着某些内部点或线指定网格密度，以实现网格的局部加密，这些点或线称为密度点或密度线。 (a)带有特征约束的模型