一种简单的结构网格边界正交化方法

给出了一种可实现网格边界正交化的代数方法,该方法简单明了易于实现.网格的正交化程度及范围可通过参数来控制.算例表明,网格在边界处的正交性是令人满意的.     

三角形网格的自动生成及其局部加密技术研究

将目前比较流行的三角形网格生成方法前沿生成法和delaunay方法结合起来,形成一种新的三角形网格生成方法。利用节点的间距函数来控制计算区域内网格尺寸的变化和疏密过渡,优先处理边界尺寸最长边,逐渐在计算域内过渡生成网格尺寸减小的三角形,最终实现计算区域的三角化。同时利用源项加密和边界加密的方法将工程区域网格细化。     

动网格技术中局部重构方法的改进研究

Delaunay三角化方法是生成非结构网格常用的方法之一,其生成效率比阵面推进法高,但布点能力较弱.在解决大位移运动时常用方法是网格局部重构,但网格重构会增加计算工作量.文中针对局部重构方法中的窗口边界确定方法进行研究,提出了一种改进方法,不仅可以提高Delaunay三角化方法的布点能力,而且省去了繁琐的窗口边界提取步骤,提高了运动网格计算速度和网格质量;利用无量纲半径作为程序全局变量,在保证网格质量的前提下,提高了运动网格的智能性,减少了人工干预.     

拟合坐标下河道二维非恒定流计算

本文通过边界贴体坐标,在物理域生成正交曲线网格。该曲线网格具有准确贴合边界及域内网格布置灵活的特点,克服了矩形网格贴合边界较差及计算域长宽比悬殊的困难。通过坐标转换,将复杂域问题转变成规则长方形域问题的求解,并对新坐标系下的方程采用ADI方法进行数值模拟计算。     

TK-2DC软件前处理模块-贴体正交网格生成软件开发

贴体正交网格计算方法是通过坐标变换或坐标投影,把不规则物理区域进行离散以生成规则矩形计算区域的方法,所生成网格的疏密性和正交性对于保证数值计算精度至关重要。目前最常用的3种贴体正交网格计算方法是代数网格生成法、椭圆型方程网格生成法以及保角变换网格生成法。为了保证网格的正交性,简化网格计算量,所采用的贴体正交网格计算方法是上述3种方法的组合体,并且以该法为内核,开发了简单易学的贴体正交网格可视化计算软件,该软件可以与CAD进行无缝连接,大大缩短了数值模拟前期研究工作的时间。     

对解泊松方程数值生成网格方法的改进

本文对解泊松方程成生网格方法进行了改进，此法的本质是交替地改变网格的正交性和汇聚性。此方法的构思质朴，效果明显，尤其是对物面附近要求兼顾到网格的正交性和汇聚性两者时，它提供了一种有效的控制手段。此方法在计算船舶流体力学中有较高的实用价值。     

杂交有限元网格自动生成方法及其应用

本方法基于坐标变换，按保角映射原理，通过Ｌａｐｌａｃｅ方程、Ｐｏｓｓｉｏｎ方程，将实际计算水域变换为规则的矩形域，尔后剖分矩形域，反演出实际水域中的对应网格点，该方法生成网格时，只需给出边界坐标，具有剖分省时、可适应较复杂边界的优点，亦可根据没区域的水流特征，生成不同的有限元网格并可随意进行局部加密。     

非均匀正交曲线网格在近岸流模型中的应用

本文在前人网格生成技术的基础上,提出了一种按水深及其梯度自动生成正交数值网格的方法,克服了水流数值模拟中有限差分网格难以贴合复杂边界和适应地形变化的不足,建立了波浪与水流相互作用的近岸流数值模式.文中结合国内外有关的实验与分析资料,采用双步隐式法,对该模式进行了验证和计算,取得了较为满意的结果.     

对解泊松方程数值生成网格方法的一点改进

本文提出了一种生成网格的改进方法，此法的本质是交替地改善网格的正交性和汇聚性。此法的构思质朴，效果明显，尤其是对物面附近要求顾到网格的正交性和汇聚性两者时，此法提供了一种有效的控制手段。此法在计算船舶流体动力学中有较高的实用价值。     

基于正交试验方法的重叠网格技术不确定度研究

为研究重叠网格方法在背景网格和局部网格区域插值所引入的额外数值误差,本文结合正交试验方法和ITTC不确定度分析方法,对该数值误差、网格尺度、时间步长和湍流模型进行了多因子不确定度分析。数值计算工况采用L_9(3~4)正交表进行设计,考虑网格形式、网格尺度、时间步长和湍流模型四个因子,每个因子采用3个水平。不确定度分析结果表明,因子时间步长和网格尺度得到了验证和确认。正交试验方法中的方差分析表明,因子湍流模型和网格形式对数值模拟误差的影响相比于时间步长和网格尺度并不显著,即量级相当。     

基于Delaunay三角网的大规模航道地形构建及疏密控制*

针对大规模航道地形绘制效率低等问题，通过离散航道水深数据构建地形三角网格，借鉴LOD思想对网格进行疏密控制与显示。采用一种基于Delaunay三角网的方法构建航道地形，利用alpha-shapes边界提取方法对Delaunay三角网进行优化；提出利用网格划分法控制网格的疏密，通过比较克里金插值模型的拟合效果选择适合的变异模型，解决水深点采样不足、场景绘制效率低等问题。应用结果表明，上述方法可用于大规模航道地形的实时绘制。     

边界元耦合径向基点插值无网格法在求解声散射问题中的应用

边界元耦合有限元方法（BEM-FEM）在求解无限域弹性结构声散射问题中得到广泛应用。传统有限元方法的计算精度依赖网格的类型和质量,而无网格方法离散问题域时不需要传统意义上的网格划分,其形函数构造不依赖网格且相对灵活。因此无网格方法相比传统有限元方法可以减少网格划分成本并减缓数值污染效应。将边界元方法（BEM）和径向基点插值无网格法（RPIM）结合,形成边界元耦合径向基点插值无网格法（BEMRPIM）,用于求解无限域弹性结构声散射问题。本文分别从计算精度、收敛性和对不规则节点分布的适应性对BEM-RPIM和BEM-FEM进行比较,结果表明提出的BEM-RPIM在求解声散射问题中优于BEM-FEM。     

一种网格 k-近邻集的边界点识别算法

为了高效识别聚类边界,根据边界周围区域存在密度差异的特征,提出了一种网格 k‐近邻集的边界识别算法（BGN ）。在网格空间中,该算法根据网格单元和它最近邻居单元的 k‐近邻集的质量及其单元间中心距离确定边界度,由边界度和边界阈值判断每个网格单元是否为边界单元或噪声单元。通过从边界单元中提取更靠边缘的数据作为边界点的方式,使得边界更精细。实验结果表明,该算法能有效和快速识别出多密度数据集的聚类边界和噪声。     

计算流体力学中变形运动边界处理方法及应用

自然界中很多问题的物理模型具有运动和变形两大特征，它们在计算流体力学中的动边界处理一直是研究的难点。介绍了一种适用于该类问题的动边界处理方法，即通过人工确定模型边界的变化状态，实时重新生成计算网格。以商业软件FLUENT作为数值模拟平台，利用二维鱼类C形起动的算例详细介绍了这种动边界处理方法。对算例结果作了实验对比与理论分析，发现这种方法能有效处理物体运动过程变形的边界变化，能给数值模拟过程中动边界处理方法提供借鉴。     

华能营口电厂取水工程的流场数值模拟

华能营口热电厂取水工程二维水流数学模型采用嵌套网格的差分格式进行模拟计算,分析了不同取水位置对流场的影响。计算结果表明,该方法对取水口所在水域具有足够的网格分辨率,能够满足大范围海域边界条件验证的要求和工程所在河口水域流场的特征,同时又能满足工程局部水域计算精度的要求,具备边界控制准确、地形概化灵活、模拟精度合理和运算效率高等优点。     

中低频振动计算中有限元建模方法的讨论

有限元／边界元方法是实船机械振源设备低中频数值计算的有力工具，其中有限元的输出因作为边界元的计算输入而直接影响结果的精度。为提高有限元方法的准确性，以实船消防泵为例，在建模、网格划分、边界条件等方面进行了计算比较和讨论，得到了对实际操作有意义的结论。     

流固耦合网格插值方法研究

网格插值方法是流固耦合领域的重点和热点。文中针对固液交界面上网格尺寸不一,网格节点不重合的情况,利用PCL和VC开发耦合边界的网格处理程序,通过适当的插值方法将流场计算结果插值到固体节点上,形成相应的边界条件。结合算例对比了流场计算结果与六面体Lagrange插值法、四面体体积插值法的计算结果,分析结果表明通过插值得到的结果云图与原始结果吻合,表明了本插值法的有效性及应用前景。     

弹性边界约束的正交加肋圆柱壳振动特性分析

使用Gram-Schmidt正交化构造了满足圆柱壳自由边界条件的一组正交多项式,并以此为基函数构造圆柱壳的振动位移表达式;在此基础上,基于Sanders壳体理论,利用Rayleigh-Ritz法,提出了一种用于分析弹性边界约束的正交加肋圆柱壳振动特性的方法。利用该方法,求解了两端简支的正交加肋圆柱壳的自由振动固有频率,将其与文献结果对比,验证了文中方法的正确性;该文还分析了边界各方向约束刚度对正交加肋圆柱壳振动特性的影响。研究表明,本文的方法收敛性好,计算效率高,且可用于分析受经典边界约束的加肋壳振动特性,具有很强的通用性。     

采用Rankine源,RANSFS组合方法求解计以影响的船舶粘性绕流问题

本文开发了边界单元（Ｒａｎｋｉｎｅ源）方法与ＲＡＮＳＦＳ方法相组合求解计及船波影响的船舶粘性绕流问题的切合在微机上实施的方法。对Ｓ６０（Ｃｂ＝０．６）船模，在Ｆｎ＝０．３１６，Ｒｎ＝１０＾６之下进行了计算验证。对边界单元法中Ｚ＝０面上网格的划分，提出了一种不同的网格划分思想，算得了令人满意的波高分布。对这一组方法的收剑性进行了较为仔细的考察。总阻力系数Ｃｔ的计算值，与测量值的相对偏差达到〈５％。对     

粘流场数值模拟关键技术研究进展

综述了粘流场数值模拟中的关键技术-湍流模型、数值求解方法、网格生成方法及动力边界模拟方法的研究进展，这些技术的深入研究和突破将会推动数值模拟技术在工程领域的发展和应用。