T样条网格细化提升等几何分析精度与CAD集成

本文主要探讨了基于T样条网格局部细化的等几何分析方法在数值计算领域的应用和优势。非均匀有理B样条（NURBS）作为一种常见的工业产品几何形状描述方式，由于其在CAD系统中的广泛应用，使得几何建模具有高精度。然而，NURBS在处理局部网格细化和保持水密性方面的不足限制了其性能。 针对这些局限，研究人员提出了一种新的方法，即基于T样条网格的等几何分析。T样条是一种灵活的曲线和曲面表示技术，它在控制点网格生成和局部细化方面表现出更高的效率。通过对比T样条网格与有限元方法在对一个基准测试样例进行等几何分析时的结果，发现当网格划分密度相近时，等几何分析的计算精度显著优于有限元法。这表明T样条网格在保持分析精度的同时，简化了网格生成和细化过程，便于与CAD模型无缝集成。 这一研究成果对于当前产品设计和分析环节的工作模式具有重要影响，尤其是在处理复杂几何形状和自适应网格划分方面，可以显著提高整体工作效率，打破CAD和CAE系统之间存在的模型异构问题。有限元方法虽然广泛使用，但在处理复杂几何形态时效率较低，且网格划分耗时。T样条网格的引入为实现更高效的数值计算提供了一种新的解决方案，有助于推动工程领域向更精细化和自动化方向发展。因此，基于T样条网格局部细化的等几何分析研究对于提升现代工业设计和工程分析的精度和效率具有实际应用价值。