Optimización de Calidad para la Generación de Mallas de Superficie

G. CORREA REINA; M. J. VÉNERE; PABLO A. LOTITO

Córdoba

Congreso; MACI-ENIEF 2007; 2007

AMCA

En este trabajo se propone un método basado en técnicas de optimización de la calidad de elementos, que permite obtener mallas aptas para su uso en Elementos Finitos a partir de triangulaciones arbitrarias de superficies, como las generadas con sistemas de CAD u otros métodos automáticos. El mismo es una generalización de las técnicas de optimización de calidad de mallas mediante cambios de topología e incorpora la proyección de los nuevos nodos a la superficie original para conservar la geometría. En primer lugar se describe un criterio de calidad que tiene en cuenta no sólo la forma del triángulo sino también su tamaño comparado con el deseado para ese lugar. A continuación se generaliza la técnica de cambios topológicos de forma de analizar todas las combinaciones posibles de cambiar la malla en un subconjunto pequeño de elementos y no solo el conjunto restringido de cambios como se propone hasta ahora en la literatura. Se debe además verificar que los cambios de topología realizados no modifiquen la geometría o si lo hacen que no se cometan errores mayores a una dada cota. Finalmente se utiliza una metodología para proyectar los nuevos nodos generados a la superficie original. Se presentan también las heurísticas utilizadas para lograr las mejoras a la malla original como así también las estructuras utilizadas para lograr una eficiente implementación de la restructuración hasta llegar a una malla lo más cercana a la deseada. Se muestra un ejemplo simple representativo de superficies generadas con CAD y otro para el caso de superficies definidas a partir de imágenes digitales tridimensionales.