王跃平，薛 祥

(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，150001哈尔滨)

计算机数值模拟技术促进了铸造学科高速发展，为提高和确保铸件质量开创了新局面.目前，国际上在铸造过程数值模拟领域都与网格剖分前处理技术密不可分［1］.精确合理的网格剖分是提高模拟精度、减少模拟时间的重要保障.

网格剖分模块可接受的输入数据一般为各种商品化造型平台均支持的标准格式，其中STL(Stereo Lithography)格式［2-3］应用最为广泛.目前比较成熟的有限差分网格剖分算法有:切片法［4-5］、射线穿透法［6］、优化分层算法［7］等.本文在已有算法以及实现非均匀网格剖分、消除平行面误差等提高剖分精度的诸多研究［8-9］基础上，研究了铸造浇注系统有限差分网格高效精确剖分的算法，编制了程序并给出了网格剖分实例.

1 基于STL的有限差分网格剖分实现

该算法基于切片线扫描［10］原理进行有限差分非均匀网格剖分.首先，读取铸造过程数值模拟对象:铸件、铸型、浇冒口、冷铁等各STL文件作相应分析，对各实体各方向的平行面以及最小、最大坐标值排序后作为实体的剖分段边界;然后，根据实体实际情况设置并自动调整剖分步长;最后，对各STL实体的剖分段进行网格剖分.

1.1STL文件读取分析

STL文件格式将物体表面划分成很多空间小三角形，用这些三角形小平面来逼近原CAD实体，每个三角形用一个从实体内指向外部的单位矢量和3个顶点坐标表示.STL文件有ASCII与Binary两种格式，其中ASCII格式STL文件中含……