簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 張佑全
Chang, Yu-Chuan
論文名稱: 整合電腦繪圖程式與Triangle網格產生器於有限元素程式
Combine the Computer Graphics Programming and the Triangle Mesh Generator in Finite Element Code
指導教授: 何旭彬
Ho, Shi-Pin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 70
中文關鍵詞: 應力強度因子網格產生器狄勞尼有限元素法電腦繪圖計算幾何
外文關鍵詞: finite element method, computer graphics, Delaunay, mesh generator, stress intensity factor, computational geometry
相關次數: 點閱:150下載:1
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  •   本研究主要探討二維網格產生器Triangle,於本實驗室開發軟體之整合,並撰寫計算幾何(Computational Geometry)程式,提供整合軟體使用,以及產生裂縫網格模型,以進行裂縫問題的模擬。

      本研究使用Microsoft Visual Studio .Net 2003撰寫C++程式碼,將二維網格產生器Triangle分別整合至本實驗室以MFC開發的視窗介面,以及理星股份有限公司提供的CAD( Computer Aided Design )軟體開發環境中,使軟體擁有二維三角網格化的功能。並於視窗介面上,提供計算幾何之程式,以補足電腦繪圖功能的齊全,以及搭配網格產生器撰寫程式,產生裂縫網格模型,以探討裂縫尖端之應力強度因子。

     The main goal of this research was to integrate 2D mesh generator, Triangle, into the developing software of our laboratory, to offer the computational geometry functionality for the software and to provide the crack mesh model for the simulation of the crack problem.

     By using the C++ computer language on Microsoft Visual Studio.Net 2003, this research added 2D triangulation function to the MFC window graphic user interface, which was developed by our laboratory, and to the CAD (Computer Aided Design) software environment developed by the Rising Star company. On the window graphic user interface, it also complemented the computer graphic function by providing computational geometry codes. This research provided the auto-mesh function for crack problem such that the crack tip stress intensity factor can be got directly.

    摘要 I 英文摘要 II 誌謝 III 目錄 IV 表目錄 VIII 圖目錄 IX 符號說明 XII 第一章 緒 論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 1 1.3 文獻回顧 2 1.4 研究方法 3 1.5 論文架構 4 第二章 網格化理論 5 2.1 平面直線圖 5 2.2 網格化理論 6 2.2.1 狄勞尼三角化 6 2.2.2 限制的狄勞尼三角化 7 2.2.3 適形的狄勞尼三角化 9 2.2.4 適形的限制狄勞尼三角化 10 2.2.5 偏離中心法 12 第三章 計算幾何 16 3.1 電腦幾何圖學 16 3.2 幾何計算算法 18 3.2.1 多邊形線段的定義 19 3.2.2 判斷點是否在線段上 20 3.2.3 判斷兩線段是否相交 21 3.2.4 判斷節點是否落在多邊形線段內部範圍23 3.2.5 二維多邊形線段之布林運算 26 第四章 程式整合 29 4.1 Triangle網格產生器簡介 29 4.1.1 Triangle指令使用 29 4.1.2 Triangle執行方法 29 4.1.3 使用Triangle之注意事項 30 4.2 程式簡介 32 4.2.1 程式目的: 32 4.2.2 資料格式 34 4.2.3 計算幾何程式 35 4.3 於MFC介面之整合 37 4.4 於RCAD介面之整合 38 4.4.1 程式架構 38 4.4.2 圖形資料格式 40 4.4.3 再網格功能 41 4.4.4 整合結果 42 4.5 裂縫問題的網格建立 43 第五章 程式執行結果 49 5.1 MFC介面之程式實作結果 49 5.1.1 網格程式介面 49 5.1.2 圖形布林運算 50 5.1.3 網格過程 51 5.1.4 範例求解 52 5.2 RCAD介面之程式實作結果 54 5.2.1 網格程式介面 54 5.2.2 網格過程 55 5.2.3 再網格過程 57 5.2.4 給予邊界條件 58 5.2.5範例求解 59 5.3 裂縫問題 60 第六章 結論與建議 66 參考文獻 68 自 述 70

    [1] J. R. Shewchuk, Triangle:Engineering a 2D Quality Mesh Generator and Delaunay Triangulator, First Workshop on Applied Computational Geometry(Philadelphiia, Pennsylvania), pages 124-133, ACM, May 1996.

    [2] J. R. Shewchuk, Delaunay Refinement Algorithms for Triangular Mesh Generation. Computational Geometry:Theory and Applications, 22(1-3):21-74, May 2002

    [3] L. P. Chew, Constrained Delaunay Triangulations. Algorithmica 4(1):97-108, 1989.

    [4] H. Edelsbrunner and T. S. Tan, An Upper Bound for Conforming Delaunay Triangulations. Discrete & Computational Geometry 10(2):197-213, 1993.

    [5] J. R. Shewchuk, Delaunay Refinement Mesh Generation, Ph.D. thesis, School of Computer Science, Carnegie Mellon University, 1997. Available as Technical Report CMU-CS-97137.

    [6] Alper Üngör's, Off-centers:A new type of Steiner points for computing size-optimal quality-guaranteed Delaunay triangulations, Proceedings of LATIN 2004, page 152-161, April 5-9, Buenos Aires, Argentina.

    [7] Alper Üngör's, Quality Triangulation Made Smaller, EWCG 2005, Eindhoven, 2005

    [8] F. P. Preparata and M. I. Shamos, Computational Geometry. Springer -Verlag, New York/Berlin, 1985.

    [9] H. Edelsbrunner, Geometry and Topology for Mesh Generation, Cambridge University Press, 2001

    [10] James Arvo, Graphic Gems II, AP Professional, Ithaca, page 7-9 473 -476, 1991

    [11] Philip J.Schneider and David H.Eberly, Geometric Tools for Computer Graphics Morgan Kaufmann Publishers ,2003

    [12] Mark W. Beall , An Object-Oriented Framework for the Reliable Automated Solution of Problems in Mathematical Physics, Eng. Comput. (Lond.) 15(1): 61-72, 1999

    [13] Stefan Farestam and R. Bruce Simpson, A Framework for Advancing Front Techniques of Finite Element Mesh Generation, Univ. of Waterloo, BIT 35(2):210–232, 1995, Tech. report CS-93-38, 1994

    [14] Bojan DolŠak, Ivan Bratko, and Anton Jezernik, Knowledge base for finite-element mesh design learned by inductive logic programming, Cambridge University Press, 1998

    [15]林源富,“運用高階有限元素解破裂點尖端應力強度因子”, 國立成功大學機械工程研究所碩士論文, 2002.

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2005-06-23公開
    QR CODE