Proceedings of the 15th International Meshing Roundtable pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Pbay, Philippe P. 编

出品人:

页数:587

译者:

出版时间:

价格:$ 247.47

装帧:HRD

isbn号码:9783540349570

丛书系列:

图书标签:

网格划分
数值模拟
计算流体力学
有限元分析
科学计算
工程仿真
数值方法
计算物理
国际会议
Proceedings

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具体描述

The papers in this volume were selected for presentation at the 15th International Meshing Roundtable, held September 17-20, 2006 in Birmingham, Alabama, U.S.A.. The conference was started by Sandia National Laboratories in 1992 as a small meeting of organizations striving to establish a common focus for research and development in the field of mesh generation. Now after 15 consecutive years, the International Meshing Roundtable has become recognized as an international focal point annually attended by researchers and developers from dozens of countries around the world. The 15th International Meshing Roundtable consists of technical presentations from contributed papers, keynote and invited talks, short course presentations, and a poster session and competition. The Program Committee would like to express its appreciation to all who participate to make the IMR a successful and enriching experience. The papers in these proceedings were selected from among 42 submissions by the Program Committee. Based on input from peer reviews, the committee selected these papers for their perceived quality, originality, and appropriateness to the theme of the International Meshing Roundtable.

科技前沿的深度探索：现代计算几何与数值模拟的最新进展一部聚焦于计算几何、网格生成与数值方法前沿突破的综合性学术著作。本书汇集了全球顶尖研究机构和工业界专家的最新研究成果，深入剖析了当前复杂系统建模与高性能计算领域中，几何处理和离散化技术所面临的关键挑战及其创新的解决方案。全书旨在为从事计算机图形学、有限元方法（FEM）、边界元方法（BEM）、计算流体力学（CFD）以及离散微分几何研究的学者、工程师和高级研究生提供一个全面、深入且具有前瞻性的参考。第一部分：高级网格生成与质量控制本部分着重于复杂三维几何体的高质量网格化技术，这是确保数值模拟准确性和稳定性的基石。章节一：适应性网格细化（AMR）与动态重构探讨了在求解瞬态或具有高度梯度区域问题的过程中，如何实现网格的自动细化与粗化。重点介绍了基于误差指示器（如梯度信息、解的曲率）的局部网格细化策略。深入分析了四面体和六面体网格在动态运动中保持拓扑一致性和网格质量（如形状比、长宽比）的先进算法。讨论了新兴的基于四叉树/八叉树的自适应细分方案及其在接触面建模中的应用。章节二：高阶网格与谱方法详细阐述了使用高阶单元（如二次、三次单元）对曲面和高梯度场进行精确近似的技术。这包括对二面角、奇异点附近如何构建高质量的高阶网格的挑战。研究了多项式基函数在网格单元内的选择和配置，以及其在实现谱精度（Spectral Accuracy）计算中的优势与限制。特别关注了如何将高阶网格生成无缝集成到现有的有限元框架中。章节三：表面网格与边界层处理针对涉及流固耦合、传热学等问题的需求，本章聚焦于生成满足严格边界层要求的网格。研究了基于偏微分方程（PDE）的网格光滑化技术，用于驱动网格向特定方向（如垂直于壁面）挤压。讨论了诸如“铺砖”（paving）技术和反步进算法在生成结构化或半结构化边界层网格中的应用，并比较了它们在处理复杂几何体时的鲁棒性。第二部分：几何建模与拓扑处理本部分关注于从原始数据（如点云、CAD模型）中提取、清理和维护计算所需的几何拓扑结构。章节四：点云处理与表面重建系统介绍了从海量、无序点云数据中恢复出光滑、拓扑正确的三角面片模型的最新方法。讨论了基于局部特征分析（如法向量估计、曲率计算）的表面重建算法。重点分析了泊松表面重建（Poisson Surface Reconstruction）的变体及其在处理噪声和不规则采样密度数据时的性能提升。还涵盖了如何将重建的表面直接转化为可用于有限元分析的体网格（Volume Mesh）的桥接技术。章节五：拓扑清理与参数化在数值计算中，几何体的拓扑错误（如自相交、退化单元、非流形边）是导致求解器失败的主要原因。本章提供了一套系统的拓扑诊断和修复流程。研究了二维参数空间中的映射技术，用于解决三维网格扭曲问题，包括基于拉普拉斯松弛、共形映射和最小二乘优化方法的参数化算法，以改进网格的延展性。第三部分：数值方法与离散化误差分析本部分将重点从数学和算法层面，探讨网格质量对求解精度和收敛性的实际影响。章节六：新型离散化技术超越传统的有限元和有限体积法，本章探讨了新兴的离散化方法，如无网格方法（Meshless Methods，如SPH、MPS）以及如何将它们与基于网格的方法结合。深入分析了离散对流问题中，非结构化网格对数值耗散和振荡的影响，并提出了基于加权最小二乘（WLS）或广义插值方法（GIM）的无网格方法在处理复杂边界条件时的优势。章节七：网格质量与计算误差的量化建立了网格几何属性（如形状因子、角度分布）与数值解的局部误差之间的严格数学关系。详细介绍了各种误差估计技术，包括a posteriori（事后）误差估计，如基于残差的方法和超收敛性方法。讨论了如何利用这些误差估计来指导自适应网格生成过程，实现计算资源的优化分配。章节八：并行计算与大规模几何处理随着模拟规模的扩大，网格生成和后续的求解过程必须高效地部署在多核CPU和GPU架构上。本章研究了并行网格剖分算法（如基于空间的划分，如k-d树、R-tree）在高维数据结构上的实现。探讨了如何设计面向大规模并行处理的网格数据结构（如邻接表、层次化数据结构）以优化数据访问模式和通信效率。本书特色：本书的撰写风格严谨而务实，每一章节都配有最新的算法伪代码、深入的理论推导以及关键的工程案例分析，确保了理论深度与工程实践的紧密结合。它不仅是对现有技术的一次全面梳理，更是对未来高效、高精度几何建模与数值计算范式转换的有力推动。