基于阵面推进和保形Delaunay三角化的约束非结构网格生成方法

摘要

本文设计了一个保边界非结构四面体网格生成方法，该方法充分结合了阵面推进法保持边界剖分的优势和保形Delaunay方法对任何复杂表面均能够实现恢复边界形状的特点。首先采用water-tight型层次阵面推进技术由计算区域表面向内部推进生成一至两层网格单元，然后利用保形Delaunay网格生成技术以当前阵面为约束条件生成剩余区域的网格，并在两种网格分界处对Steiner点进行“无缝”连接处理。从而在保证计算区域边界剖分完整性的同时形成整个计算区域的背景网格，即对约束边界剖分问题实现了保边界的非结构网格生成。对于计算区域其它约束条件，如线源、面源和内嵌边界等，同样可采用water-tight型层次阵面推进技术在其周围生成一层网格，将其完全覆盖，随后利用保形Delaunay网格生成技术对内部区域进行网格生成时就不会破坏这些约束条件了，因此也可以将这个方法看作是一个约束非结构网格生成方法。此外，本文还对该方法进行了可靠性和收敛性分析，并列举了几个复杂算例。