三維delaunay局部加密網(wǎng)格劃分在行波管模擬軟件中應用

1、分類號 密級 UDC 1 注 學 位 論 文 三維 Delaunay 局部加密網(wǎng)格劃分在行波管模擬軟件中應用 （題名和副題名） 杜玉龍 （作者姓名） 指導教師姓名 金曉林 副教授 電子科技大學 成 都

2、 （職務、職稱、學位、單位名稱及地址） 申請專業(yè)學位級別 碩士 專業(yè)名稱 電子科學與技術(shù) 論文提交日期 2011.03 論文答辯日期 2011.05 學位授予單位和日期 電子科技大學 答辯委員會主席 評閱人

3、 2011 年 月 日 注 1：注明《國際十進分類法 UDC》的類號 摘要 摘要 三維四面體網(wǎng)格在各個學科領(lǐng)域中扮演著越來越重要的角色，如有限元分析、流體力學、電磁場與波、工程力學等。如何劃分出更好的網(wǎng)格，已經(jīng)成為當今業(yè)界研究中的關(guān)鍵技術(shù)，相比國外已經(jīng)長達半個多世紀的研究歷史，以及驚人的研究成果，國內(nèi)的相關(guān)研究依然還不成熟?；谝陨显颍髡唛_展了關(guān)于三維網(wǎng)格劃分技術(shù)的研究，并應用于實際工作中

4、。 本文以計算機幾何理論為基礎進行三角剖分，介紹了非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，對用非結(jié)構(gòu)化而不用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格原因進行闡述，再對常用的三角形、四面體等非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成算法進行介紹， 并比較得出用Delaunay劃分算法的原因。 還研究了Voronoi圖、Delaunay 三角化的基本概念及判定準則，以通過半徑與最小邊之比控制網(wǎng)格質(zhì)量，用三維分段線性結(jié)構(gòu)(piecewise linear complex 簡稱 PLC)作為網(wǎng)格初始數(shù)據(jù)進行自適應的網(wǎng)格劃分。

5、 (1) 研究了基于邊的構(gòu)網(wǎng)算法，并運用到自下而上的構(gòu)網(wǎng)算法中，以此消除風箏型四面體對網(wǎng)格質(zhì)量的困擾。 (2) 本文著重研究了自下而上網(wǎng)格劃分方法在三維空間進行網(wǎng)格劃分的原理及步驟，并生成三維 Delaunay 細密網(wǎng)格、自適應網(wǎng)格、局部加密控制網(wǎng)格。 (3) 最后對行波管中的電子槍和 1/3 周期螺旋線高頻結(jié)構(gòu)進行了三種網(wǎng)格劃分，并得到了滿足要求的四面體網(wǎng)格。 在上述技術(shù)研究的基礎上，采用 C/C++實現(xiàn)了限定四面體網(wǎng)格的生成，并成功

6、地應用于有限元的工程應用中。應用實踐表明，本文采用的自下而上生長網(wǎng)格算法健壯有效，效率高，生成的網(wǎng)格質(zhì)量高且易于實現(xiàn)。 本文創(chuàng)新點： (1) 對 netgen 網(wǎng)格劃分模塊進行二次開發(fā)， 形成可以針對電子光學的網(wǎng)格劃分模塊，并且具有全部 C++源代碼，初始輸入模型數(shù)據(jù)可以是 STL、STEP（STP）文件格式。 (2) 軟件可以解析 STL、STEP（STP）文件格式為 PLC 文件格式，再通過網(wǎng)格劃分模塊進行網(wǎng)格劃分。 (3) 軟件能