四边形网格自动生成方法改进及工程应用

摘要

网格生成在有限单元法中占有重要的地位。水工建筑物及其基岩中,由于存在廊道(孔洞)、防渗设施、软弱夹层、节理等空腔结构、薄层结构等,网格划分难度较大,在网格生成过程中不可避免地会出现质量较差的单元,引起数值分析结果出现偏差,甚至错误;二维网格自动生成问题已经解决,但在遇到一些特殊区域时,仍常常会出现异常中断等问题。基于行波法,针对水工建筑物及其基岩中存在水平边和铅直边的薄层结构,以及其他复杂边界,开展了四边形网格自动生成算法优化研究,改进并提高了复杂区域四边形网格全自动划分的鲁棒性,对有限单元法在水利工程中的普及应用具有重要意义。改进后的网格自动生成方法成功应用于土石坝渗流分析案例,验证了提出的改进方法的可行性、鲁棒性和合理性。