Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmud Ashrafizadeh,Amir Hashemi
محمود اشرفی زاده (استاد راهنما) امیر هاشمی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sayed Aliakbar Pourahmadi Babaki
سیدعلی اکبر پوراحمدی بابکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Nurbs modeling and grid generation on nurbs surfaces
Many physical and engineering problems require solving complex differential equations on a physical space. For instance, computational fluid dynamics and other simulation techniques can be mentioned, which use numerical techniques to solve such problems. The first step in using numerical techniques is the modeling of the physical space. This is a formidable task for complex geometries and free shape objects.In this thesis, different techniques used in solid modeling are reviewed and the most advanced technique (i.e. NURBS) is presented in details. NURBS is the industry de facto standard and is used in most CAD and CAM software. Several techniques to generate NURBS curves, surfaces and volumes have been studied and implemented in a matlab library of functions. Then different techniques to arbitrarily distribute points on a NURBS curve are introduced. In addition, some algebraic and elliptic grid generation routines are developed to create high quality grids on NURBS surfaces. The Nurbs format provides a common mathematical representation for both standard analytic shapes and free-form curves and surfaces. The derivatives of the physical coordinates with respect to the parametric coordinates can be evaluated directly.High fidelity simulations using mesh-based computational technologies such as computational fluid dynamics and computational structural mechanics are very important in providing valuable performance information of a design. These simulations, however, require accurate geometry representation as well as high quality meshes about the design in order to obtain accurate data. Next using some algebraic methods, capable us to generate initial grid on Nurbs surface. Finally we will have a survey on elliptic method for grid generation. For grid generation by means of elliptic method we need control functions for some states such as orthogonality, smoothness, concentration. By using whole of algorithms with respect to aforementioned parts and referenced algorithms, we write some codes in MATLAB which are capable modeling a many number of curves, surfaces and volumes and generating grid on this modeled surfaces in some different states.In this thesis the elliptic method for grid generation was selected. In this method, some control function should be considered. The control functions usually are used for some cases such as orthogonality, smoothness and concentration. Finally a matlab code is prepared by using an aforementioned algorithm. This code can model complicated surfaces and volumes and generate grid on them. Keywords: Nurbs Modeling, Point Distribution On Nurbs Curves, Structured Grid Generation, Algebraic Grid Generation, Arc Length Based Grid Generation, Elliptic Grid Generation.
در بسیاری از مسائل فیزیکی و مهندسی نیازمند حل معادلات دیفرانسیل اغلب پیچیده روی فضای فیزیکی خواهیم بود. از جمله این مسائل می توان به انواع شبیه سازی ها و دینامیک سیالات محاسباتی اشاره کرد. این مسائل در حیطه های علمی و صنعتی بسیار مطرح اند. برای حل این معادلات نیاز به استفاده از روشهای عددی داریم. می توان مشکل پیچیدگی معادلات دیفرانسیل را با استفاده از ایجاد شبکه روی فضای فیزیکی حل کرد. اما اینجا مسئله دیگری که بوجود می آید این است، که ایجاد شبکه روی یک فضای فیزیکی کاری نسبتا مشکل به حساب می آید. از آنجا که معمولا در مسائل مختلف صنعتی این فضا ها بصورت اشکال هندسی تحلیلی رایج مانند خط ، دایره و بیضی و یا سطوح کره و استوانه و اشکال دیگر از این دست نیست و جزء هندسه های بدون شکل به حساب می آیند، در نتیجه پیچیدگی ایجاد شبکه روی آنها بسیار بیشتر خواهد بود. در این پایان نامه برای رفع این مشکل ابتدا با بررسی برخی مدل کننده های هندسه ، به بررسی جدید ترین و کاربردی ترین نوع آنها یعنی نربز می پردازیم. این مدل کننده بسیار انعطاف پذیر و توانا است که در سیستم های تجاری CAD و CAM به عنوان یک استاندارد مورد استفاده قرار می گیرد. ما با استفاده از تکنیک نربز روشهای نمایش منحنی ، سطح و حجم را مورد بررسی قرار می دهیم و سپس توسط آنها الگوریتم هایی را برای ایجاد منحنی ، سطح و حجم نربز استخراج می کنیم. سپس به بررسی توزیع نقطه بصورت مطلوب و دلخواه روی منحنی نربز که در واقع مرزهای سطح نربز را تشکیل می دهد می پردازیم. در این قسمت نیز الگوریتم هایی را به دست می آوریم. توسط این الگوریتم ها می توان مرزهای یک سطح نربز را برای تولید شبکه نقطه گذاری کرد. سپس با استفاده از برخی روشهای جبری به تولید شبکه اولیه روی سطح نربز با استفاده از نقاط مرزی بدست آمده می پردازیم. در این قسمت نیز الگوریتم های مختلفی را ارائه کردیم. در آخر به بررسی روش معادلات دیفرانسیل پاره ای برای تولید شبکه می پردازیم. در تولید شبکه بروش بیضوی برای کنترل توزیع نقاط داخلی به توابع کنترلی نیاز است که برای چند حالت مانند عمود سازی ، هموار سازی و ایجاد تراکم بدست آورده شده است. بدین منظور نیز چندین الگوریتم نوشته شده است. با استفاده از کلیه الگوریتم هایی که بر طبق این فصول گفته شده است و الگوریتم هایی نیز که ارجاع به برخی مراجع داده شده است، مجموعه کدی در متلب نوشته شده است که می تواند بسیاری از منحنی ها و سطوح و حجمها را مدل کرده و روی سطوح مدل شده نیز ایجاد شبکه کند. کلمات کلیدی: 1- مدل سازی نربز 2- توزیع نقطه روی منحنی نربز 3-تولید شبکه ساختار یافته 4- تولید شبکه به روش جبری 5- تولید شبکه بر اساس طول کمان 6- تولید شبکه به روش بیضوی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی