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船体構造詳細部の3次元有限要素解析のための六面体自動メッシュ生成手法の研究

详细船舶结构3D有限元分析的六面体自动网格生成方法研究

基本信息

批准号：
14655368
负责人：
川村恭己
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

一般に、有限要素解析においては、解析を行う前にメッシュを生成する必要があるが、現在、解析の大規模化に伴うメッシュ生成の負荷の増大が問題となっている。そのため、近年多くの自動メッシュ生成手法の研究が行われてきた。三次元ソリッド問題では、四面体要素による自動メッシュ生成手法が既に確立されてきているものの、六面体メッシュに関しては、現状のところ確立された自動化手法は存在していない。特に本研究で対象とする船体構造の3次元ソリッド解析においては、六面体メッシュ生成手法の確立が望まれている。このような問題点を解決するために、本研究では、以下の手法の検討を行った。(1)まず第一に、ウィスカーウィービングアルゴリズムにより、ソリッドをトポロジー的に六面体に分割する手法の検討を行った。本手法は、対象領域の表面四角形メッシュ分割データをもとに内部に向かって六面体を配置していく手法である。このような手法により、解析を行う際に表面四角形の配置が自由になるため、注目箇所に形状の整った六面体配置を行いたい時等に有効であると考えられる。(2)上記のアルゴリズムだけでは、有限要素解析に使用できない不適切な六面体要素(ナイフ、ダブレット、トリプレット等)ができてしまうことがわかった。そこで本研究では、第2にこれらを局所変換手法により除去する方法の開発を行った。(3)有限要素法に不適切な要素を除去した後に、形状が悪い要素については要素形状の改善が必要である。そこで、本研究では、局所変換による要素形状の改善手法について研究を行った。さらに、提案した手法を用いることにより、ロバストな完全六面体自動メッシュ生成手順を提案した。提案した手法を実現することで将来的には実用的な六面体メッシュの自動生成手法を完成できると考えられる。

General, finite element analysis, analysis of the line before the generation of the necessary data, now, the analysis of large-scale modeling with large-scale generation of large-scale problems. In recent years, there has been a lot of research on the generation methods of automatic training machines. There are three dimensional problems, tetrahedral elements, automatic models, hexahedral elements, hexahedral elements, and hexahedral elements. The purpose of this study is to make sure that there are three dimensions in the construction of the hull, such as the analysis of the hull, the generation of the hexahedron and the generation of the hexahedron. In this study, the following techniques are used to solve the following questions. (1) the hexahedral division of the hexahedron, the manipulation of the hexahedron, the division of the hexahedron, and the division of the hexahedron. In this technique, the surface of the image field is quadrangular, the surface is divided, the interior is configured to the hexahedron, the manipulation is divided. It is necessary to analyze the configuration of the tetrahedron on the surface, pay attention to the shape, adjust the hexahedron, and so on. (2) in the last chapter, please do not cut the hexahedral elements (such as hexahedral elements, etc.) in finite element analysis. In this study and in the second part of this study, the methods used in this study and in the second part of the study were used to remove the methods used in this study. (3) the finite element method does not cut the elements after removing the elements, and the shape improves the necessary shapes. In this study, the shape of the elements was improved, and the study was conducted. The method of making a proposal or proposal is to generate a manual proposal by using a complete hexahedral automatic mechanism. The proposed method can be used to complete the automatic generation of hexahedron in the future.