接触面一致性三角形网格生成算法的研究

"这篇论文介绍了一种用于解决数值模拟中三角形网格模型接触问题的一致性三角形网格生成算法。该算法旨在简化接触面上的网格处理，以提高模拟的准确性和效率。" 这篇研究论文详细探讨了一种创新的算法，旨在处理在数值模拟中涉及到多个三角形网格模型相互接触时的问题。在进行复杂的物理或工程仿真时，如材料成形过程模拟，接触面的网格处理是关键。传统的网格处理方法可能导致计算复杂度增加，影响模拟的效率和精度。 该算法的核心步骤包括构建网格的拓扑关系，搜索并处理重叠的网格部分，完善重叠区域，拷贝相关网格，以及修补边界空隙。首先，通过构建网格间的拓扑结构，算法能够理解不同网格的相互关系。接着，使用面向配对顶点的搜索策略，配合点投影判断法，精确地定位接触区域。这种方法可以有效地识别两个或多个网格模型之间的接触点。 在确定接触区域后，算法采用基于边界环的孔洞搜索技术来检测和修复网格中的空洞。这一步确保了接触面的完整性。最后，通过应用最短对角线的策略，算法能够有效地修补边界上的空隙，从而生成一致性的三角形网格。这种修补策略有助于保持网格的质量和形状，对于保持数值稳定性和计算效率至关重要。 为了进一步提升算法的执行效率，研究者引入了三轴分块排序表。这种数据结构优化了搜索和操作过程，使得算法能够在大规模的网格模型中快速运行。实验结果证实，所提出的算法能准确、高效地实现接触面上网格的一致性，对数值模拟的性能有显著提升。 该论文的作者包括李国政、张云、周华民和黄志高，他们都是来自华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室的研究人员，专注于数字化材料成形过程模拟及相关领域的研究。该工作得到了国家自然科学基金和国家“863”计划的资助。 关键词：三角形网格、接触、一致性、重叠、搜索 这篇研究为解决多体接触问题提供了新的思路，对于数值模拟领域的网格处理技术有重要的理论和实践价值。通过优化接触面上的网格结构，可以更有效地进行多物理场的耦合分析，提高计算效率，为工程和科研中的复杂问题提供更加准确的解决方案。