Triangulierung in SPRING

Triangulierung in SPRING

Ist die Knotengenerierung ganz oder bereichsweise abgeschlossen, können die Knoten zu Dreiecken vernetzt werden (Triangulierungsalgorithmus nach advancing front Technik).

Wird der globale Netzgenerator verwendet, werden ausgehend vom äußeren Konturrand Dreiecke (nach möglichst optimalen Winkelkriterien) erzeugt, bis alle Knoten im Inneren des Konturrandes vernetzt sind.

Bei der lokalen Generierung von Elementen ist es möglich, statt des äußeren Konturrandes (der hierfür nicht vorhanden sein muss) den äußeren Generierungsrand durch Erfassen von Knoten direkt vorzugeben. Ausgehend von diesem Rand werden dann Dreiecke (nach möglichst optimalen Winkelkriterien) erzeugt, bis alle Knoten im Inneren des so definierten Polygons vernetzt sind.

Der Triangulierungsalgorithmus berücksichtigt bei der Vernetzung automatisch die definierten Konturstrecken innerhalb des Generierungspolygons: Die Elementkanten dürfen bestehende Konturstrecken nicht schneiden.

 

Voraussetzungen für die Verwendung der Triangulierungsalgorithmen:

  • Alle Konturpunkte, Anfangs-, End- und Teilungspunkte von Konturstrecken müssen Netzknoten sein.

  • Netzknoten dürfen nicht auf Konturstrecken liegen, wenn sie nicht Teilungspunkte der Konturstrecken sind.

  • Konturen sind optimiert.

  • Es existieren keine doppelten Knoten (zwei oder mehrere Knoten mit denselben Koordinaten).

 

Wird vor der Erzeugung der Netzknoten die Konturerzeugung durch eine Optimierung abgeschlossen, liefern die von SPRING zur Verfügung gestellten Rand- und Rasterknotenalgorithmen Knotenpunkte, die den Voraussetzungen genügen. Fehler beim Triangulierungsalgorithmus entstehen z.B. durch:

 

  • per Hand gepickte Knoten (doppelte Knoten, Knoten auf Konturen, die nicht Konturpunkte sind ...),

  • nachträglich eingefügte Konturen (Konturpunkte ohne Knoten, nicht optimierte Konturen, ...)

  • das Verschieben von Knoten (doppelte Knoten, Konturpunkte ohne Knoten).

 

Diese Fehler können durch folgende Operationen erkannt bzw. zum Teil behoben werden:

 

  • Kontur optimieren

  • Randknotengenerator mit 0 Schritten (Knoten auf Konturpunkten werden erzeugt)

  • Kontrolle der Knotenabstände (Netz Kontrollen)

 

Werden bei der Erzeugung von Elementen Drei- und Vierecke zugelassen, werden vom Triangulierungsalgorithmus immer zuerst Dreiecke erzeugt. Anschließend werden geeignete aneinandergrenzende Dreiecke zu Vierecken zusammengefasst, um die Anzahl der Elemente und damit den später benötigten Rechen- und Speicheraufwand zu reduzieren.

 

Netzglättung