一種船舶多約束的二維全四邊形網(wǎng)格的生成算法的開題報告

一種船舶多約束的二維全四邊形網(wǎng)格的生成算法的開題報告一、研究背景在船舶設(shè)計和優(yōu)化中，二維全四邊形網(wǎng)格是非常重要的。全四邊形網(wǎng)格的一個優(yōu)點是規(guī)則性，讓求解算法更加可靠快速。進一步的，全四邊形網(wǎng)格也能更好的控制網(wǎng)格質(zhì)量，這對于后續(xù)的建模、數(shù)值計算和模擬分析等有著非常重要的意義。在目前生成全四邊形網(wǎng)格的算法中，基于δ減法的方法（如QMG）和形變優(yōu)化方法（如MOR）是比較常用的技術(shù)。這些方法在簡單域中能夠很好地工作，但是對于船體等復雜域的生成還存在許多技術(shù)瓶頸，包括海水線、船頭船尾、船底平面傾斜性等問題。因此如何在面對更多的約束的情況下，自動地生成滿足船體形狀要求和網(wǎng)格質(zhì)量要求的全四邊形網(wǎng)格，是船體設(shè)計和計算的研究和應用中非常重要的課題。二、研究目的本課題旨在提出一種新的船舶多約束的二維全四邊形網(wǎng)格的生成算法，以更好地滿足船體設(shè)計和計算的需求。主要的研究內(nèi)容包括：1.對現(xiàn)有的船舶網(wǎng)格生成方法進行分析，了解其存在的問題和局限性；2.提出一種考慮多種約束的全四邊形網(wǎng)格生成算法，并設(shè)計相應的算法流程；3.實現(xiàn)算法，并進行評估和比較分析；4.對算法進行改進，并進行性能評估和對比分析。三、研究內(nèi)容1.常規(guī)方法的分析針對目前現(xiàn)有的基于δ減法和形變優(yōu)化法的全四邊形網(wǎng)格生成方法，進行分析和實驗，了解其存在的問題和局限性；2.全四邊形網(wǎng)格生成算法的設(shè)計針對船舶復雜的外形形狀和多種約束條件，提出一種新的算法，能夠自動地生成滿足船體形狀要求、船體平面傾斜性、船頭船尾等特殊要求和網(wǎng)格質(zhì)量要求的全四邊形網(wǎng)格；3.算法實現(xiàn)基于經(jīng)過改進的算法流程，基于C++或Python語言實現(xiàn)完整的算法，并進行相應的測試和驗證；4.改進和性能優(yōu)化通過進一步的改進和優(yōu)化，提高算法的效率和準確性，從而實現(xiàn)更好的全四邊形網(wǎng)格生成。四、研究意義和預期結(jié)果本研究提出的新的船舶多約束的二維全四邊形網(wǎng)格的生成算法，在實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的網(wǎng)格生成的同時，對于船舶設(shè)計和計算中的形狀分析和模擬分析有著廣泛的應用前景，具有極高的科學和應用價值。預期的研究結(jié)果包括：1.提出一種新穎且實用的船舶多約束的全四邊形網(wǎng)格生成算法；2.實現(xiàn)算法在船體設(shè)計和計算中的應用，并得到良好的效果；3.比較分析本算法與其他算法在效率和準確性方面的優(yōu)劣性；4.提供算法的API或開源代碼以供其他研究人員和工程師使用。五、預期的研究計劃時間節(jié)點|進度安排-------|---------第一年|知識儲備、算法探索、算法設(shè)計。第二年|