Finite Element Mesh Generation pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Lo, Daniel

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2013-7

价格:$ 180.74

装帧:

isbn号码:9780415690485

丛书系列:

图书标签:

学术生涯
有限元
网格生成
计算方法
数值分析
科学计算
工程分析
CAD/CAM
算法
离散化
网格划分

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小美书屋

book.quotespace.org

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

A concise and comprehensive guide to the application of finite element mesh generation over 2D domains, curved surfaces and 3D domains, this book develops basic meshing algorithms to deal with problems with specific requirements such as adaptive and anisotropic meshing and mesh optimization. It explains the fundamental of popular techniques, describing and illustrating each approach with examples. Beyond the algorithms, the book also explores the practice of using metric tensor and strategies for generating anisotropic meshes. The authors provide illustrations of major meshing algortithms, pseudo codes and programming codes in C++ or FORTRAN.

《数值仿真中的网格构筑艺术》前言在当今高度依赖计算机进行科学研究与工程设计的时代，数值仿真技术扮演着至关重要的角色。从飞机翼型的空气动力学分析，到桥梁结构的应力评估，再到血液流动模拟的医学诊断，几乎所有复杂物理现象的探索都离不开精密的数值模型。而网格，作为构建这些数值模型的基石，其质量与形态直接决定了仿真结果的准确性、效率乃至可行性。一本优秀的网格生成指南，不仅应阐述网格的基本原理，更需深入剖析不同应用场景下网格设计的策略与技巧，引导读者掌握从理论到实践的转化能力，最终生成满足严苛仿真要求的优质网格。第一章：数值仿真的基石——理解网格的本质本章将从数值仿真的宏观视角出发，深入浅出地阐释网格在求解偏微分方程中所扮演的核心角色。我们将探究离散化技术的根本，例如有限差分、有限体积以及与本书主题紧密相关的有限元方法，解析它们如何将连续的几何域转化为一系列离散的单元。在此基础上，我们将详细介绍各类基本网格单元的拓扑结构与几何属性，例如一维的线段、二维的三角形与四边形、三维的四面体、六面体以及棱柱体等。理解不同单元的特性，对于后续选择合适的网格类型、优化网格质量至关重要。本章还会初步探讨网格密度的概念，以及它如何影响计算精度与效率之间的权衡。第二章：几何建模与网格生成的协同真实的工程模型往往复杂而精细，其几何表示的准确性直接影响着后续网格的生成。本章将重点关注几何建模与网格生成之间的紧密联系。我们将介绍如何从CAD（计算机辅助设计）软件导出几何模型，并讨论不同几何表示方法（如B-rep、NURBS曲面等）对网格生成过程的影响。在此过程中，我们将深入探讨几何清理与修复的重要性，例如去除冗余的边、缝合不连续的面、处理尖锐的几何特征等，这些步骤是生成高质量网格的前提。此外，本章还将初步介绍几何参数化技术，以及它在复杂模型网格生成中的作用。第三章：二维网格生成的艺术与科学本章将聚焦于二维网格的生成技术。我们将系统性地介绍生成三角形和四边形网格的经典算法，包括 Delaunay 三角剖分、约束 Delaunay 三角剖分、Advancing Front 方法、Quadtree/Octree 分解等。对于每种方法，我们将详细分析其工作原理、优缺点，以及在不同几何形状和边界条件下的适用性。我们将着重讲解如何控制网格密度、生成锐边网格、处理曲面边界以及确保网格单元的质量，例如避免畸形单元、控制长宽比和雅可比行列式等关键指标。此外，本章还将探讨二维网格的局部加密与网格自适应技术，为提高仿真精度提供有力支撑。第四章：三维网格生成的挑战与策略三维网格的生成比二维更为复杂，其挑战也更为严峻。本章将深入探讨三维网格生成的核心技术。我们将重点介绍四面体网格的生成方法，包括 Delaunay 四面体剖分、Advancing Front 方法、体块化方法等。同时，我们也将详细讲解六面体和棱柱体网格的生成策略，以及如何将它们与四面体网格混合使用以优化计算效率。本章将详细阐述如何处理复杂的三维几何体，例如内部空腔、薄壁结构、锐边与尖角等，并提供相应的网格生成技巧。我们还会讨论三维网格的质量评价指标，以及如何通过网格重构和优化技术来改善网格质量，确保仿真结果的可靠性。第五章：高性能网格生成的技术与实践随着仿真模型日趋复杂和规模的增大，对网格生成效率的要求也越来越高。本章将深入探讨实现高性能网格生成的关键技术。我们将讨论并行计算在网格生成中的应用，例如域分解、并行 Delaunay 算法等。此外，我们还将介绍一些先进的网格生成算法，它们在速度和内存效率方面具有显著优势。本章还会涵盖 GPU 加速在网格生成中的潜力，以及如何利用现代硬件资源来缩短网格生成时间。此外，我们将分享一些实际工程案例，展示高性能网格生成技术在工业界的应用。第六章：网格质量评估与优化网格质量直接影响着数值仿真的精度和收敛性。本章将系统性地介绍网格质量的评价指标，包括单元体积、长宽比、雅可比行列式、角度偏差、扭曲度等。我们将详细解释这些指标的物理意义，以及它们如何影响有限元方法的求解过程。在此基础上，本章将详细阐述网格优化与重构技术，例如平滑算法、局部网格重构、网格自适应细化与粗化等。通过这些技术，我们可以系统性地改善网格质量，消除低质量单元，从而提升仿真结果的可靠性。第七章：特定应用领域的网格生成策略不同的工程领域对网格有着特定的要求。本章将深入探讨在特定应用领域中网格生成的策略与技巧。我们将涵盖流体力学、结构力学、电磁学、传热学等多个领域。例如，在流体力学中，我们将讨论如何生成贴体网格以捕捉边界层效应；在结构力学中，我们将关注网格如何精确描述应力集中区域。本章还将探讨自适应网格的概念，以及如何根据仿真结果动态调整网格密度，实现计算资源的优化配置。第八章：网格生成软件的应用与发展趋势本章将对当前主流的网格生成软件进行介绍和比较，分析它们的功能、优缺点以及适用场景。我们将从用户角度出发，讲解如何选择合适的软件来满足特定的工程需求。同时，本章还将展望网格生成技术未来的发展趋势，例如人工智能在网格生成中的应用、全自动网格生成技术、以及与其他仿真软件的集成等。结语掌握高效、高质量的网格生成技术，是现代数值仿真领域不可或缺的技能。本书旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，从基础理论到高级应用，从算法原理到实践技巧，引领读者踏上精通网格构筑艺术的征程，为实现更精确、更可靠的数值仿真奠定坚实基础。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

The author has tried the best to introduce the finite element mesh generation to readers as simple as possible. But as my basic knowledge is weak, this book is not very easy for me. This book is very good, if you would like to know something about mesh gene...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的阅读体验像是在攀登一座理论的高峰，风景壮丽，但过程相当艰辛。我试图从中寻找一些关于并行计算环境下网格划分策略的最新进展，尤其是在处理TB级数据模型时的内存管理和负载均衡问题。但显然，这本书的侧重点并不在这里。它似乎更固执地坚守在经典的有限元理论范畴内。书中对网格自由度的离散化方法讨论得非常透彻，甚至追溯到了早期有限元方法的历史演变。这种历史的厚重感让人肃然起敬，但也让寻求前沿技术的读者感到一丝失落。我注意到，书中对非线性迭代过程中网格重新划分的耦合机制只是一笔带过，这在处理材料非线性或大变形问题时是至关重要的环节。这种对实际应用中“动态”问题的轻描淡写，使得这本书的实用价值大打折扣，更像是一本专注于“静态”网格理论的精装本。

评分☆☆☆☆☆

这本《Finite Element Mesh Generation》的标题着实引人注目，光是“有限元”和“网格生成”这两个词汇的组合，就让人嗅到了一股严谨的工程计算气息。我最初期待的是一本能深入浅出地剖析网格划分算法，尤其是那些关于高质量网格生成（比如四面体网格的Delaunay剖分、表面网格的光顺化技术）的经典著作。然而，实际翻阅下来，我发现内容似乎更偏向于宏观的理论框架构建，而不是微观的、手把手的编程实现细节。书中对于不同类型网格（结构化、非结构化）的拓扑学基础讨论得相当详尽，这对于理解网格数据结构至关重要，但对于那些急于动手编写自己的网格划分器的工程师来说，可能会觉得有些“意犹未尽”。举例来说，它详细阐述了诸如边界元方法（BEM）中对网格质量的特殊要求，并用大量的数学推导来论证这些要求的合理性，这无疑提升了本书的学术深度，但也使得部分章节读起来略显晦涩，需要读者具备扎实的数值分析背景才能完全领会其精髓。总的来说，它像是一本研究生教材的开篇，奠定了理论基石，却将大部分的工程实践和代码优化留白了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表设计给我留下了深刻印象，非常清晰，图注精确到位，这对于理解复杂的几何关系是极大的帮助。我原以为会看到关于三维体网格生成中“空洞填充”或“不规则边界处理”的详细算法流程图，也许是基于八叉树（Octree）或K-D树的递归划分策略的详细说明。遗憾的是，书中关于三维网格划分的讨论相对单薄，更多的是停留在二维平面上的剖分技术（如对边缘流线和三角剖分质量的评估标准）。对于航空航天或汽车工程中常见的复杂曲面体网格，本书似乎未能提供足够有力的工具箱。它对“网格质量”的定义停留在角度和面积比等基本指标上，而对于诸如边界层网格（Boundary Layer Meshing）的特殊需求，例如如何精确控制近壁面单元的拉伸比以捕捉高梯度流动，几乎没有着墨。这使得它在流体动力学（CFD）领域的应用前景显得有些局限。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体印象是，它仿佛是一位经验丰富的老教授，在试图为他的学生勾勒出整个计算力学领域的全景图，而“网格生成”仅仅是其中的一个重要支点。我原本以为会看到大量关于特定网格生成软件（比如HyperMesh或Ansa）内部工作原理的剖析，或者至少是关于自适应网格加密（h/p-refinement）在实际物理问题中的应用案例。结果发现，本书的焦点似乎更集中在“为什么”而不是“如何做”。它花了大量篇幅讨论网格对解的收敛性的影响，特别是当网格畸变率（skewness）达到某个阈值时，计算误差是如何非线性增长的。这种对误差源头刨根问底的研究态度非常可嘉，体现了作者对数值稳定性的极致追求。然而，这种高度抽象的讨论，对于身处工业界、需要快速解决实际结构问题的用户来说，可能显得有些“不接地气”。比如，它很少涉及诸如网格修复、自动几何清理等工业界日常会遇到的头痛问题，更像是一本纯粹的数学建模导论。

评分☆☆☆☆☆

阅读完后，我的感受是，这是一本面向数学家或理论物理学家的“网格生成指南”，而非面向普通工程实践者的“操作手册”。书中对数值稳定性、误差估计的数学推导占据了主导地位，篇幅远超对算法效率和工程可实现性的探讨。我期待书中能有一个专门的章节来对比不同求解器对同一套网格的计算效率差异，或者分析预处理器在网格处理中的瓶颈。然而，这些关于“计算成本”和“软件性能”的现实问题，似乎被作者有意地置于理论构建之外。因此，对于希望通过本书快速掌握如何生成一套“足够好”的、能跑通复杂工程问题的网格的读者来说，这本书可能会带来一种知识上的“高处不胜寒”的体验。它提供了坚实的理论基座，但通往实际应用的大门，还需要读者自己去寻找其他路径。

评分☆☆☆☆☆