土石坝有限元网格自动剖分程序研制

摘要

有限单元法是一种强有力数值分析工具。在数值分析中得到广泛的应用，而进行有限元分析的前提则是网格的划分。网格剖分算法主要有四面体网格和六面体网格，四面体网格已经相当成熟，并已经成功应用于商业软件，但是六面体由于结构复杂，还没有一种普遍适用性的算法，一些商业有限元软件剖分算法如ANSYS虽然具有较强的网格剖分功能，但是在使用的过程中存在着很多的问题，如必需手工剖分，花费大量的时间，需要较长的学习周期，需要较丰富的剖分经验。 为了实现土石坝自动网格剖分程序，本文以VisualC++6.0为开发工具，以C++为开发语言，以OPENGL为图形库，采用面向对象的程序设计方法，开发了土石坝的网格剖分程序，提出了相应的算法思想。本文做了如下的工作： 1.分析了土石坝剖分的难点和特点，抽出了土石坝的共性，以递推面法为基础，结合各种土石坝的特点，给出了大石坝剖分的算法。 2.根据大模型数据量大，占用内存大的特点，为了实现土石坝的真实显示效果，给出了利用OPENGL实现内存画图，动态观察及光照的算法。

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文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2科学计算可视化技术概论

1.3计算机辅助工程(CAE)技术

1.4有限元网格生成算法及发展趋势

1.5 ANSYS和本程序剖分土石坝方法的不同点

1.6本文的主要工作

2面向对象的程序设计简介

2.1 面向对象的程序设计思想

2.2面向对象程序设计的相关基本概念

2.3面向对象思想在土石坝网格剖分程序中的应用

3土石坝网格剖分程序算法

3.1土石坝的三维形态及主要特点

3.2基本思想

3.3算例分析

3.4 小结

4土石坝显示算法

4.1 OpenGL简介

4.2照相机模型

4.3 OpenGL建模

4.4实现土石坝动态观察算法

4.5实现土石坝显示的光学模型

4.6光线投射体绘制算法

4.7单元网格的深度排序算法

4.8算例分析

4.9 小结

5程序架构及功能

5.1程序架构

5.2程序的总体功能

5.3 小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢