MATLAB XFEMMeshTool - 面向扩展有限元法的高级网格处理工具箱

资 源 简 介

XFEMMeshTool 是一个专为扩展有限元法（XFEM）设计的MATLAB网格处理工具箱，提供多材料界面与裂纹面自动网格生成、富集区域识别、自适应网格细化及质量检查等功能，有效提升XFEM分析效率与精度。

详 情 说 明

XFEMMeshTool - 面向扩展有限元法的通用网格处理工具箱

项目介绍

XFEMMeshTool 是一个专为扩展有限元法（XFEM）分析设计的通用网格处理工具箱。该项目实现了面向XFEM分析的特殊网格划分、多材料界面与裂纹面网格自动生成、富集区域识别等核心功能，支持二维和三维几何形状，提供完整的网格质量检查与数据接口解决方案。

功能特性

• 特殊网格划分：支持XFEM分析所需的富集区域识别和节点标记功能
• 界面与裂纹处理：基于水平集方法实现多材料界面和裂纹面的自动网格生成
• 网格优化：提供自适应网格细化和节点编号优化算法
• 质量保障：包含网格质量检查指标和网格修复工具
• 几何兼容：支持多种二维/三维几何形状的网格生成
• 数据接口：提供与Abaqus、ANSYS等主流FEM软件的网格数据交换接口

使用方法

输入准备

1. 几何模型：导入STL文件或使用参数化几何描述
2. 界面定义：通过水平集函数或显式界面描述定义材料界面
3. 裂纹参数：设置裂纹位置、方向和长度信息
4. 网格控制：指定单元尺寸、细化区域等参数
5. 边界条件：标记边界类型和约束信息

输出结果

• 网格数据文件（节点坐标矩阵、单元连接矩阵）
• 富集信息文件（富集节点编号、富集类型标记）
• 界面描述数据（界面单元列表、界面法向信息）
• 质量分析报告（单元质量指标、网格收敛性分析）
• 可视化结果（网格图和富集区域可视化）
• 标准格式文件（Abaqus.inp、ANSYS.msh等）

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 支持Windows/Linux/macOS操作系统
• 建议内存4GB以上（三维复杂模型建议8GB以上）
• 需要安装Image Processing Toolbox等基础工具箱

文件说明

主程序文件承担着工具箱的核心调度功能，实现了网格生成流程的完整控制，包括几何模型导入与预处理、水平集函数的定义与计算、基于Delaunay三角剖分的非结构化网格生成、裂纹与界面特征的自动识别、富集区域的高效标记、网格质量的系统性评估，以及最终结果数据的多格式输出与可视化展示。该文件通过模块化集成确保了各算法组件的高效协同工作。