基于Bézier三角形的曲面网格划分及等几何板壳分析

来源：计算力学学报杂志2025年第5期北京时间：

作者：罗飞,郭玉杰,孙芳斌,张兴

单位：中国飞机强度研究所 强度与结构完整性重点实验室, 西安 710065,南京航空航天大学 飞行器先进设计技术国防重点学科实验室, 南京 210016,南京航空航天大学 飞行器先进设计技术国防重点学科实验室, 南京 210016,南京航空航天大学 飞行器先进设计技术国防重点学科实验室, 南京 210016,中国飞机强度研究所 强度与结构完整性重点实验室, 西安 710065

摘要：针对单张NURBS曲面提出了一套考虑裁剪与非裁剪形式的Bézier三角形网格划分方法,并将其应用于等几何Kirchhoff-Love壳结构的分析中。首先,将NURBS曲面插值为Bézier曲面;其次,在参数域内计算裁剪曲线与各个参数节点的拓扑关系,并在裁剪曲线上取点,生成参数域内的Bézier轮廓曲线集合;基于该轮廓曲线集合,生成参数域上的三角形网格;最后,采用映射法生成物理域上的Bézier三角网格。通过三个模型验证了算法的适应性与鲁棒性,并计算了网格质量,结果表明整体网格质量良好;在此基础上,以Scordelis-Lo's Roof壳模型为例,采用罚函数法施加Kirchhoff-Love壳单元间的转动约束,验证了基于Bézier三角形的Kirchhoff-Love壳单元的精度。

关键词：等几何分析,Bézier三角网格划分,Bézier曲面映射,曲线裁剪,Kirchhoff-love壳,

基金资助：国家自然科学基金面上项目(11972187);中央高校基本科研业务费(NT2022004)资助项目.