三维网格生成：改进阵面推进法与非结构化网格研究

"基于改进阵面推进法的三维网格生成算法研究 (2013年)" 本文探讨的主题聚焦在三维网格生成技术，特别是针对非结构化网格的生成。研究者采用了一种结合波前推进法的方法来创建非结构化背景网格。波前推进法是一种逐层推进的网格生成策略，它从边界开始，逐步向内部填充网格，适用于处理复杂的几何形状。通过这种方法，可以避免预先定义整个网格结构，增加了几何适应性的灵活性。 在生成三角形网格的过程中，研究者引入了对角交换和邻域技术来优化网格质量。对角交换旨在改善单元的形状，使其更加接近理想的等边三角形，从而提高计算精度。邻域技术则用于调整相邻单元的关系，确保它们的连接平滑，减少畸变，从而提升整个网格的整体质量。 阵面推进法的关键在于确定正确的阵面推进方向。研究者采用了右手准则，这是一种保证网格生成方向一致性和正确性的几何规则。在阵面推进过程中，他们实施了有效性检查和辅助性检查，用以检测并纠正可能出现的阵面相交、包含或穿透等问题，这确保了生成的网格是连续且无错误的。 为了进一步提高计算效率和降低内存消耗，研究团队采用了队列数据结构来存储中间结果。队列是一种先进先出的数据结构，适用于处理大量数据的有序处理，如网格生成中的单元推进顺序。这样的设计优化了内存管理，加快了网格生成速度。 最终，研究人员成功开发了一个名为TDGGSLZH的三维网格划分软件，该软件实现了上述算法，能够生成非结构化的四面体网格。通过实际算例的验证，证明了这个算法不仅有效，而且具有广泛的适用性。 本文的研究对计算流体力学（CFD）领域有重要意义。随着CFD在解决复杂问题上的应用增加，对高效、灵活的网格生成技术的需求也日益增长。非结构网格生成技术，尤其是经过改进的阵面推进法，为解决不规则区域和自适应网格细化提供了有效的解决方案。尽管Delaunay法和叉树法各有优势，但阵面推进法在处理边界形状和控制网格尺度方面展现出更好的性能，因此在CFD领域有着广泛的应用前景。