[发明专利]电气设备仿真二维电热场分析模型的网格生成方法和系统

权利要求书

1.电气设备仿真二维电热场分析模型的网格生成方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

步骤1、对初始电气设备仿真二维电热场分析STL几何模型进行几何边界识别，基于识别得到的几何边界建立符号距离函数；

步骤2、基于符号距离函数在所述几何边界上产点并得到新生成的所有边界单元，完成几何边界的网格划分；

步骤3、在新生成的所有边界单元基础上，采用基于符号距离函数的内法向前沿推进算法进行几何内部的网格划分，完成网格生成。

2.根据权利要求1所述的电气设备仿真二维电热场分析模型的网格生成方法，其特征在于：

步骤1中，识别初始电气设备仿真二维电热场分析STL几何模型的所有几何边界，并去除重复的边界，找到处于边界的边单元，得到由几何边界组成的边界单元集，然后通过该边界单元集建立符号距离函数。

3.根据权利要求2所述的电气设备仿真二维电热场分析模型的网格生成方法，其特征在于：

所述符号距离函数fd(x)为：

其中，Ω、Γ分别为电气设备仿真二维电热场分析STL几何模型的几何内部区域及几何边界；

当点x在几何内部时，符号距离函数为负值；

当点x在几何边界上时，符号距离函数为0；

当点x在在几何外部时，符号距离函数为正值；

且函数绝对值为点x到边界的距离。

4.根据权利要求3所述的电气设备仿真二维电热场分析模型的网格生成方法，其特征在于：

建立符号距离函数时，点所在几何的位置的判定方式为：

根据边界单元集得到多边形P，确定点Q相对于多边形P的风之数ω(Q,P)，如果ω(Q,P)非零，则点Q处于多边形内部，即点Q在几何内部，如果ω(Q,P)为零，则进一步判断点Q的函数绝对值，若函数绝对值为零，则点Q在几何边界上，若函数绝对值不为零，则点Q在几何外部。

5.根据权利要求4所述的电气设备仿真二维电热场分析模型的网格生成方法，其特征在于：

点Q相对于多边形P的风之数ω(Q,P)的确定方式为：

通过点Q沿x轴正方向作一条射线λ，将多边形的边视为一阵风，风的方向由边的开始点吹向边的终点，定义从射线的下方吹向上方的风为正向风，从射线的上方吹向下方的风为逆向风；

初始化ω(Q,P)＝0；

1)如果射线λ与风相交，且该风为正向风，即满足式(2)：

则ω(Q,P)＝ω(Q,P)+1；

2)如果射线λ与风相交，且该风为逆向风，即满足式(3)：

则ω(Q,P)＝ω(Q,P)-1；

经过1)和2)累计得到最终的ω(Q,P)，即为点Q相对于多边形P的风之数ω(Q,P)；

其中，P_i^x和P_i^y分别代表多边形第i个点的横、纵坐标，Q^xQ^y为点Q的x、y坐标，sign|*|代表矩阵*行列式的正负符号。

6.根据权利要求1所述的电气设备仿真二维电热场分析模型的网格生成方法，其特征在于：

步骤2具体包括：

步骤2.1、通过边界曲线的切向方向和密度函数值确定几何边界上产点的位置；

步骤2.2、根据符号距离函数的梯度对步骤2.1确定的点的位置进行修正，得到更新后的点位置；

步骤2.3、将更新后的点位置依次连接得到新生成的边界单元集，完成几何边界的网格划分。