[发明专利]一种可降低刚度矩阵构建难度的均匀网格划分方法

权利要求书

1.一种可降低刚度矩阵构建难度的均匀网格划分方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：读取材料的STL模型，根据STL模型建立AABB包围盒，并确定分辨率与网格单元棱长，将包围盒内划分满棱长为dx的正六面体网格，构建均匀正六面体网格空间；同时，建立用于存储STL模型的三角面片信息的面片容器，建立线段容器，建立交点编号容器；

步骤2：取间隔网格单元棱长且垂直于Z轴的一系列平面对模型进行切层；对于每一平面Z_i，遍历面片容器中的所有三角面片，如果三角面片与平面Z_i相交，则求取三角面片与平面Z_i的截线段S_iE_i，并存储至对应平面Z_i的线段容器中，最终得到在平面Z_i上由截线段S_iE_i围成的截面；

步骤3：在由截线段S_iE_i围成的截面上取间隔网格单元棱长且沿Y方向的一系列直线；对于每一直线Y_i，遍历存储在平面Z_i的线段容器中的截线段S_iE_i，判断截线段S_iE_i是否与直线Y_i相交；若相交，便求取相交点，将交点在网格空间内所在的正六面体网格的X方向顺序编号M_i存入对应直线Y_i的交点编号容器中；

步骤4：对于每个平面Z_i上的每条直线Y_i，沿X方向按顺序遍历网格空间中该平面该直线上的正六面体网格，判断每个网格的X方向顺序编号是否存在于对应直线Y_i的交点编号容器中，如果存在，从该网格开始沿X方向标记到下一个编号存在于交点编号容器中的网格，按此规则依次标记，从编号存在于交点编号容器中的第n个网格开始沿X方向标记到第n+1个网格，n为奇数，直到在包围盒内遍历所有该平面该直线上的正六面体网格；最后在包围盒内遍历所有正六面体网格单元后，所有被标记的网格即为整个模型均匀网格划分后的结果。

2.如权利要求1所述的一种可降低刚度矩阵构建难度的均匀网格划分方法，其特征在于：步骤1中，STL模型的三角面片信息包含三角面片中三个节点的空间坐标以及面片的法矢方向，读取面片信息时，将三节点的空间坐标存储至面片容器中。

3.如权利要求1所述的一种可降低刚度矩阵构建难度的均匀网格划分方法，其特征在于：步骤1中，针对包围盒的建立，定义模型三方向坐标的最小值minX、minY、minZ和最大值maxX、maxY、maxZ，赋予minX＝minY＝minZ＝1.0e30，maxX＝maxY＝maxZ＝-1.0e30。

4.如权利要求1所述的一种可降低刚度矩阵构建难度的均匀网格划分方法，其特征在于：步骤2中，将截线段S_iE_i的首尾坐标存储至对应平面Z_i的线段容器中。

5.如权利要求1所述的一种可降低刚度矩阵构建难度的均匀网格划分方法，其特征在于：步骤3中，通过下式判断截线段S_iE_i是否与直线y_i相交：

(y_i-y_S)(y_i-y_E)＜0

式中，y_S代表线段S_iE_i的起点S_i的Y向坐标，y_E代表线段S_iE_i的终点E_i的Y向坐标，y_i代表直线Y_i的Y向坐标；

如果满足上式，便求取交点P_c(x_c,y_c)，交点坐标如下：

6.如权利要求5所述的一种可降低刚度矩阵构建难度的均匀网格划分方法，其特征在于：步骤3中，X方向顺序编号M_i如下：