(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210556117.2 (22)申请日 2022.05.20 (71)申请人 中国建筑股份有限公司 地址 100089 北京市海淀区三里河路15号 申请人 中国建设基础设施有限公司 　 中国地质大 学 （北京） 　 山西省交通 规划勘察设计院有限公 司 (72)发明人 杜延昭　朱义嘉　徐能雄　张志强　 韩文斌　张仕硕　段继祖　郝梦龙　 郑刚　骆逸然　张瑞　杨海华　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 赵丽婷(51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 适用于地下开采的有限元网格动态优化方 法及装置 (57)摘要 本申请公开了一种适用于地下开采的有限 元网格动态优化方法及装置， 其中， 方法包括： 通 过识别地下开采过程的有 限元网格中的劣质网 格， 以劣质网格为中心生成网格优化范围； 确定 优化范围内的边界网格， 对边界网格以外的优化 范围内部区域重新剖分网格， 生成优化范围内的 优化网格； 将优化网格嵌入有限元网格中， 并赋 予优化网格新的物理量， 实现网格动态优化， 从 而， 不仅动态 提高了有限元计算中网格的平均质 量， 也使得计算精度能够满足仿真过程的稳定性 和鲁棒性要求， 提高了数值仿真的准确性和合理 性。 由此， 解决了数值仿真过程中出现劣质网格 以及因网格严重变形而导致的数值计算终止等 问题。 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 CN 115099081 A 2022.09.23 CN 115099081 A 1.一种适用于地下开采的有限元网格动态优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 识别地下开采过程的有限元网格中的劣质网格， 以所述劣质网格为中心生成网格优化 范围； 确定所述优化范围内的边界网格， 对所述边界网格以外的优化范围内部区域重新剖分 网格， 生成所述优化范围内的优化网格； 将所述优化网格嵌入所述有限元网格中， 并赋予所述优化网格新的物理量， 实现网格 动态优化。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述以所述劣质网格为中心生成网格优化 范围， 包括： 以所述劣质网格的体心为中心， 所述劣质网格最长边的两倍长度为半径做球形区域， 将所述球形区域作为所述网格优化范围。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 所述确定所述优化范围内的边界网格， 包括： 对所述优化范围内的所有三角形网格进行遍历， 记录每个三角形网格出现的次数， 将 出现次数为 一的三角形网格作为所述 边界网格。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述将所述优化网格嵌入所述有限元网格 中， 包括： 将所述优化网格按照拓扑连接关系合并至所述有限元网格中， 并删除所述有限元网格 中的重复节点， 对剩余节点重新排序， 并更改节 点编号， 将互相独立的有限元网格合并为整 体网格。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述赋予所述优化网格新的物理量， 包括： 将优化前的网格物理量等效至优化前的网格节点上， 得到优化前网格节点的等效单元 物理量； 将所述优化前网格节点的等效单元物理量视为已知量， 根据优化节点位置信息， 插值 计算得到优化网格节点的等效单 元物理量； 将所述优化网格节点的等效单元物 理量分配至优化网格上， 根据优化节点对应的节点 等效单元物理量， 对每个网格中所有节点的等效单元物理量求均值， 得到所述优化网格新 的物理量。 6.一种适用于地下开采的有限元网格动态优化装置， 其特 征在于， 包括： 第一生成模块， 用于识别地下开采过程的有限元网格中的劣质网格， 以所述劣质网格 为中心生成网格优化范围； 第二生成模块， 用于确定所述优化范围内的边界网格， 对所述边界网格以外的优化范 围内部区域重新剖分网格， 生成所述优化范围内的优化网格； 优化模块， 用于将所述优化网格嵌入所述有限元网格中， 并赋予所述优化网格新的物 理量， 实现网格动态优化。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述第二 生成模块， 具体用于， 对所述优化范围内的所有三角形网格进行遍历， 记录每个三角形网格出现的次数， 将 出现次数为 一的三角形网格作为所述 边界网格。 8.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述优化模块， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115099081 A 2合并单元， 用于将所述优化网格按照拓扑连接关系合并至所述有限元网格中， 并删除 所述有限元网格中的重复节点， 对剩余节点重新排序， 并更改节点编号， 将互相独立的有限 元网格合并为整体网格； 等效单元， 用于将优化前的网格物理量等效至优化前的网格节点上， 得到优化前网格 节点的等效单 元物理量； 计算单元， 用于将所述优化前网格节点的等效单元物理量视为已知量， 根据优化节点 位置信息， 插值计算得到优化网格节点的等效单 元物理量； 分配单元， 用于将所述优化网格节点的等效单元物理量分配至优化网格上， 根据优化 节点对应的节点等效单元物理量， 对每个网格中所有节点的等效单元物理量求均值， 得到 所述优化网格新的物理量。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所 述处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述程序， 以实现如权利要求 1‑5任一项所 述的适用于地下开采的有限元网格动态优化方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器 执行， 以用于实现如权利要求1 ‑5任一项所述的适用于地下开采的有限元网格动态优化方 法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115099081 A 3