×

改进了二维三角形网格的同时解缠和质量改进方法。 (英语) Zbl 1447.65173号

对于任何一种有限元模拟,其精度在很大程度上取决于网格的规则性。每个单个元素都应满足某些几何条件。此外,一般网格应满足规则性条件,例如,禁止缠绕网格。
由通用网格生成器生成的网格通常不满足特殊目的所需的规则性条件,这需要对网格进行额外的平滑处理。
在本文中,作者提出了一种同时解缠和平滑二维三角形网格的方法。
作为第一步,作者通过连续移动各种单个自由节点来执行局部网格优化,从而相对于给定的代价函数,提高由包含当前自由节点的所有元素组成的子网格的质量。
作为成本函数,作者提出了Tinico-Ruiz等人提出的网格质量度量[J.G.蒂尼科·鲁伊斯P.巴雷拉·桑切斯,“平面网格生成中的区域泛函”,载于:第六届计算场模拟数值网格生成国际会议论文集,293–302(1998)]J.M.埃斯科瓦尔等【计算方法应用机械工程192,第25期,2775–2787(2003;Zbl 1037.65126号)]建议用于平均比率质量度量。修改允许同时解开和平滑。
值得注意的是,作者结合了Escobar等人[loc.cit.]修改后的方法参数的重新缩放。,在进行比较时应考虑这些因素。此外,作者没有确切提到优化是如何在他们的方法中解决的。
在第二步中,作者将拓扑变换应用于网格,以去除剩余的缠结元素。这是通过边翻转完成的。根据他们的数值实验,将边缘翻转作为后处理应用于网格平滑是最有效的。
在一系列的数值实验中,作者将其方法与IMR方法进行了比较,比较了有无附加的拓扑变换步骤[T.蒙森,数学。程序。110,第3期,561-590(2007年;Zbl 1206.90190号)]基于未经修改的平均比率度量以及SUS方法[Escobar,loc.cit。;D.贝尼特斯,E.罗德里格斯,J.M.埃斯科瓦尔R.黑山,“四面体网格并行解缠和平滑算法的性能评估”,Proc。第22届国际网格圆桌会议,579–598(2013)],基于修改后的平均比率指标。在与SUS方法的比较中,没有适当考虑方法参数的缩放。为了比较可能获得的最佳最终网格质量,对固定次数的迭代进行测试。然而,计算时间比较也针对相同的固定迭代次数进行,而不是达到指定网格质量所需的最小迭代次数。

MSC公司:

65牛顿50 涉及偏微分方程的边值问题的网格生成、细化和自适应方法
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
90C29型 多目标规划

软件:

梅斯基特
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Batdorf,M.、Freitag,L.A.和Olivier Gooch,C.[1997]“非结构化网格质量对解决方案效率影响的计算研究”,《美国计算机协会年度计算流体动力学会议记录》,第1-11页。
[2] Benitez,D.、Rodrigues,E.、Escobar,J.M.和Monterogen,R.[2013]“四面体网格同时解缠和平滑的并行算法的性能评估”,Proc。第22届国际网格圆桌会议,第579-598页。
[3] Berzins,M.[1997],《三角形和四面体网格的基于解的网格质量》。第六届国际网格圆桌会议,第427-436页。
[4] Berzins,M.[1998]“网格质量-几何、误差估计或两者兼而有之?”。第七届国际网格圆桌会议,第229-237页。
[5] Bhowmick,S.和Shontz,S.M.【2010】“通过力定向图嵌入方法实现高质量、无角度的网格”,Proc。《国际计算科学》,第357-366页。
[6] Brewer,M.、Freitag,L.A.、Knupp,P.M.、Leurent,T.和Melander,D.[2003]“网织物网格质量改进工具包”,Proc。第12届国际网格圆桌会议,第239-250页。
[7] Danczyk,J.和Suresh,K.[2013],“复杂单纯形网格的有限元分析:理论与实现”,《有限元》。分析。图纸70-71、57-67·Zbl 1302.65251号
[8] Escobar,J.M.、Rodrigues,E.、Monterogen,R.、Montero,G.和Gonzalez-Yuste,J.M[2003]“四面体网格的同时解缠和平滑”,计算。方法应用。机械。工程1922775-2787·Zbl 1037.65126号
[9] Escobar,J.M.、Montero,G.、Monterone,R.和Rodriguez,E.[2006]“局部参数空间上平滑曲面三角剖分的代数方法”,国际期刊Numer。方法工程66,740-760·Zbl 1114.65019号
[10] Franks,J.W.和Knupp,P.M.[2010]“通过节点移动解开二维网格的新策略”,CSRI Summer Proc。,桑迪亚国家实验室,第152-165页。
[11] Freitag,L.和Plassmann,P.[2000]“基于局部优化的简单网格解缠和改进”,国际期刊Numer。方法工程49,109-125·Zbl 0962.65098号
[12] Garanzha,V.A.和Kaporin,I.E.[1999]“势垒变分法的正则化”,计算。数学。数学。《物理学》第39卷,1426-1440年·Zbl 0977.65111号
[13] Gargallo-Peiró,Roca,X.,Peraire,J.和Sarrate,J.[2015]“优化正则化畸变测量以生成弯曲的高阶非结构化四面体网格”,国际数值杂志。方法工程103,342-363·Zbl 1352.65609号
[14] Garimella,R.,Kim,J.和Berndt,M.[2013]“非流形域的多面体网格生成和优化”,Proc。第22届国际网格圆桌会议,第239-250页。
[15] Kim,J.、McLaurin,D.和Shontz,S.M.【2014】“用于网格扭曲的2D拓扑自适应网格变形框架”,Proc。第四届四面体数值计算网格生成研讨会·Zbl 1321.65180号
[16] Kim,J.[2014]“使用牛顿法求解网格优化问题的有效方法”,数学。问题。工程.2014,1-9·Zbl 1407.65064号
[17] Kim,J.[2015]“无导数网格优化算法用于网格质量改进和解缠结”,数学。问题。2015年工程,1-10·Zbl 1394.65159号
[18] Kim,J.、Panitanarak,T.和Shontz,S.M.[2013]“用于网格质量改进和网格解开的多目标网格优化框架”,国际期刊Numer。方法工程94,20-42·Zbl 1352.65611号
[19] Kingner,B.[2009]四面体网格改进,博士论文,美国加州大学伯克利分校。
[20] Knupp,P.M.[2001]“六面体和四面体网格解开”,《工程计算》110,261-268·兹伯利0983.68564
[21] Lo,S.H.[2015]有限元网格生成(Taylor&Francis)·Zbl 1316.65108号
[22] McLaurin,D.、Marcum,D.、Remotigue,M.和Blades,M.[2010]离散曲面修复的算法和方法,博士论文,美国密西西比州密西西比州立大学。
[23] Munson,T.[2007]“使用反向平均值比率度量的网格形状质量优化”,数学。程序110,561-590·Zbl 1206.90190号
[24] Nocedal,J.和Wright,S.[2006]数值优化(Springer,Berlin)·兹比尔1104.65059
[25] Ruiz-Gironés,E.,Roca,X.,Sarrate,J.,Monterogen,R.和Escobar,J.M.[2015]“使用面向对象框架同时解缠和平滑四边形和六面体网格”,Adv.Eng.Softw.80,12-24。
[26] Sastry,S.P.、Shontz,S.M.和Vavasis,S.A.[2011]“网格质量改进的对数贝拉法”,Proc。第20届国际网格圆桌会议,第329-346页。
[27] Schüller,C.、Kavan,L.、Panozzo,D.和Sorikine-Hornung,O.[2013]“局部内射映射”,Proc。欧洲图形交响乐团。《几何处理》,2013年7月3日至5日,意大利热那亚,第125-135页。
[28] Vartziotis,D.、Athanasiadis,T.、Goudas,I.和Wipper,J.[2008]“使用几何元素变换方法进行网格平滑”,计算。方法。申请。机械。工程.197,3760-3767·Zbl 1197.65197号
[29] Vartziotis,D.和Himpel,B.[2014]“使用平均体积的梯度流进行高效网格优化”,SIAM J.Numer。分析52,1050-1075·Zbl 1322.65112号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。