自由曲面網(wǎng)格結構的網(wǎng)格劃分技術研究.pdf

1、自由曲面建筑給各大城市帶來了良好的視覺效果外的同時，還帶來一個急需解決的問題——如何對這些變化各異的自由曲面劃分出體現(xiàn)建筑意蘊的網(wǎng)格。傳統(tǒng)的空間結構，其建筑曲面的形狀變化相對較小，故可事先給定幾種網(wǎng)格劃分方案以供候選;新興的自由曲面結構，每個建筑均有各自的建筑曲面，無法給定可供預選的方案。如何對自由曲面建筑進行網(wǎng)格劃分，成了當今不得不解決的一個問題。
　　論文根據(jù)有限元的波前法基本思路，提出了按大致桿長等分曲線的方法，形成初始波前

2、線，結合建筑對網(wǎng)格的要求，對波前法每步推進過程中的待選單元進行以桿長為主的評分，并以評分最佳的單元作為推進單元，建立了以劃分建筑網(wǎng)格為目標的自由曲面波前法。通過實際工程和人為建立的建筑曲面，驗證了自由曲面波前法的實用性和可靠性。
　　建筑網(wǎng)格，必須正確反映出建筑的靈魂。論文根據(jù)這個要求，提出了基于引導線的自由曲面網(wǎng)格劃分方法。引導線是事先在曲面上勾繪的一條曲線，用來引導網(wǎng)格的走向趨勢。用曲面參數(shù)域中的投影曲線表達引導線或者曲面上的

3、其他曲線，可以取得較好的效果。給出了用平移法、偏移法、縮放法等推進引導線，使其布滿整個曲面，并根據(jù)等分連接方案將引導線連接形成網(wǎng)格。提出了雙線兩點法的引導線推進方法，使得網(wǎng)格的大小可以隨著曲面的變化而變化，更加生動靈活。通過算例，分析了不同推進法各自的優(yōu)點，說明了基于引導線的自由曲面網(wǎng)格劃分方法的準確性和適用性。
　　建筑曲面的網(wǎng)格劃分很難保證一步到位，需經(jīng)后續(xù)優(yōu)化。論文根據(jù)建筑網(wǎng)格優(yōu)化的研究現(xiàn)狀，提出了局部優(yōu)化的概念。選取網(wǎng)格中