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随着三维形体复杂程度的提高,网格生成的前处理工作受到越来越多的重视。本文主要研究和实现了三维复杂形体表面网格生成以及与CAD系统之间的应用程序接口(API),通过API程序完成前处理工作,并采用阵面推进法在三维形体表面上推进生成三维非结构表面网格。 应用程序接口(API)采用UGCAD系统作为建模平台,接口软件采用C++编程环境处理从CAD的DXF(Drawing Exchange Format)文件中得到的模型信息,由于CAD提供的模型信息和网格生成所需的数据结构不一致,所以API通过面和边界的匹配重新组合模型信息,把CAD中的模型信息转化为可以直接应用于网格生成程序的数据结构。 采用阵面推进法直接在三维表面上生成非结构表面网格,从API中得到模型信息,然后在需要进行网格化的计算域中生成背景网格,得到计算域中每一点处的背景网格参数,进而完成三维表面非结构网格生成。并提出有效的方法避免参数化表面网格生成时受到参数连续性以及奇点的限制。 作为应用,本文对典型、复杂三维形体进行了表面网格生成;在此基础上,结合FLOW_VR集成环境中的体网格生成及流场解算器对建筑群内爆、多管道流动等问题进行了数值模拟及分析。计算应用结果表明:本文研发的三维复杂形体表面网格生成程序以及与CAD系统之间的应用程序接口(API)是行之有效,扩展了FLOW_VR集成环境的功能。