有限元网格自动生成研究及程序设计

在有限元程序系统中,有限元网格自动生成技术是十分有用的.本文的主要工作是如何使用等参插值技术自动生成有限元网格以及如何使用数化仪板输入有限元网格数据.     

轮轨接触分析中的网格自适应技术

就有限元网格自适应加密技术在轮轨接触应力分析中动用进行了研究，并以Ｖｏｎ－Ｍｉｓｅｓ等效应力超过屈服应力为网格自适应加密准则，实现了在轮轨接触中的应用集中部位单元网格的自适应加密，提高了轮轨接触分析的计算精度和效率。     

二维结构的有限元网格自动生成算法的研究

对二维结构有限元网格的生成技术进行了探讨，从直边四边形区域的单元生成到曲边四边形区域的节点坐标映射，再到复杂二维结构的拼装，提出了一种比较完整的有限元网格自动生成算法，并给出了内燃机活塞网格生成的实例，结果表明，该算法对于内燃机活塞这样的复杂二维结构具有较强的建模能力。     

基于气泡模型的自由曲面网格生成和调控

为了在自由曲面上生成形状规整、大小可控的三角形网格，提出一种基于气泡运动模型的网格自动生成方法. 将适量的网格点布置在离散化的曲面上，并模拟为弹性气泡. 引入气泡间的相互作用力和曲面对气泡的吸附力，得到各气泡的运动控制方程. 采用数值方法近似求解气泡系统的平衡状态. 将平衡后的气泡中心用曲面Delaunay法连接成曲面上的三角形网格. 在气泡模型中，通过相对半径函数控制各气泡的相对大小，进而实现对网格大小的调控. 通过在相对半径函数中考虑气泡中心到特定点或线的距离、参考线或曲面的曲率等因素的影响，生成网格大小与曲面特征相适应的三角形网格. 6个算例结果表明，该方法生成的网格形状规整、疏密有致，其形状质量指标都高于0.97；该方法为网格结构的设计提供了参考.      

MPC增压系统正交全三维分形耦合贴体网格生成

阐述了ＭＰＣ增压系统多分支，变曲率，变截面管系的流动计算的正交全三维分形耦合贴 网格的生成方法，应用这一方法编锦驿一ＭＰＣ模块进行了网格构筑，其计算结果表明，这种方法生成的网格能满足流动计算中气动方程差分求解的要求，是一种较完备的网格生成方法。     

KIVA-Ⅱ程序计算网格生成方法的应用研究

在分析和吸收KIVA－Ⅱ程序中计算网格生成方法的基础上，针对其存在的缺陷，提出改进方法，力求扩大KIVA－Ⅱ程序计算网格生成方法的准确性和适用性，并据此生成了直喷式柴油机 的几种燃烧室形状的三维计算网格。     

适于自适应网格加密的数据结构和算法

在简述四叉树网格自动生成方法的步骤和特点的基础上，提出了一种适合局部网格加密的数据结构和算法。基于这种数据结构和算法，可以很容易地利用四叉树网格法对局部网格进行修正，并能保证粗细单元之间的有效过渡。这个特点在自适应ｈ－方案中是十分重要的。本文最后给出了三个性能测试例子，验证了该数据结构和算法的有效性。     

可视化气动网格生成系统的开发

介绍了网格生成的基本原理和方法，以Ｗｉｎｄｏｗｓ为开发平台，应用可视化技术，开发了一套面向网络生成的专用软件，可方便生成各种和边界条件，各种密度要求的气动网格，其结果既可以用图形方式输出，以便进行直观评价，又可以数据文件输出，供空气动力学仿真使用。     

误差估计及其在自适应有限元分析中的应用

本文提出一种适合杂交/混合有限元分析的简易误差估计方法,并在这 种误差估计的基础上,建议了r一型和rh一型自适应网格优化方案。数值 算例显示了这些方案的有效性。      

一种面积加权的半边折叠网格简化算法及其递进网格构造

以二次误差度量方法的边折叠为基本方法，实现一种面积加权半边折叠三角形网格模型简化的算法．该算法除了考虑顶点周围三角形的法向量外还考虑其他几何特征如三角形面积等来计算边的折叠代价，能够有效地对网格模型进行简化；采用递进网格表示方法存储网格信息，能够生成连续的细节层次模型，支持模型的多分辨率表示、任意精度简化等操作．文中还给出了应用实例和分析数据。     

基于STL快速重构平面有限元网格边界

根据平面有限元网格中边界的特点,利用C++标准模板库(STL)中set、map等容器的数据访问特性,用set分析识别出网格边界,用map将散乱的边界连成环线,建立了识别边界且形成边界环线的快速算法,实现了基于平面有限元网格数据重构网格边界的目的。示例演示了算法的可行性。     

一种自动划分三维有限元网格的新方法

提出了一种自动划分三维有限元网格的新方法，与其他方法相比，具有更高效和更灵活的特点。另外，还以Ｂｏｒｌａｎｄ Ｃ＋＋为全，介绍了该方法的面向对象程序实施。     

三维实体有限元模型网格图的消隐问题

本文讨论三维实体有限元模型网格图的消隐问题。分析了它的数据结构、几何特征及图形表达等方面的特珠性,并对这类图形的计算机绘制计算方法作了初步探讨,提出了一些实用算法,并给出实例。      

提高振动筛筛网张紧度的方法研究

建立筛网数学模型,对筛网进行静力学分析,得出可以通过增大张紧力和增设支撑梁的方式来减小筛网的弯曲变形量,提高筛网的张紧度。然后用ANSYSWorkbench建立筛网的有限元模型并进行仿真分析,仿真分析结果同理论分析结果一致。     

加筋格宾挡墙动力特性分析及设计要点

通过室内拉拔试验研究了格宾网筋土作用特性,利用振动台试验研究了加筋格宾挡墙的动力特性,分析了它在地震荷载下的破坏现象及其动土压力分布规律,并找出其在地震荷载下的最不利部位,提出了加强措施;利用Geo-Studio软件建立人工耦合有限元数值模拟模型,对比分析了振动台试验及相同尺寸的有限元数值模拟模型,研究加筋格宾挡墙的动...     

Mesh motion approach based on spring analogy method for unstructured meshes

Mesh motion strategy is one of the key points in many fluid-structure interaction problems. One popular technique used to solve this problem is known as the spring analogy method. In this paper a new mesh update approach based on the spring analogy method is presented for the effective treatment of mesh moving boundary problems. The proposed mesh update technique is developed to avoid the generation of squashed invalid elements and maintain mesh quality by considering each element shape and grid scale to th...     

DKQ弯曲单元的构造及应用

为了研究复杂载荷作用下薄板结构的受力,基于离散Kirchhoff原理,推导了三角形弯曲薄板单元的应变矩阵、刚度矩阵中的显式面积坐标积分方法,根据变分原理构造了任意四边形弯曲单元DKQ,引入对称及反对称畸变模式进行网格畸变敏感性分析,将DKQ弯曲单元与平面应力单元组合,得到了用于薄板分析的四边形平板单元,并编制了有限元分析程序。计算结果表明:相对偏移量从-0.18变化至0.18,反对称畸变模式下挠度最大误差为1.83%,而对称畸变模式下挠度最大误差为0.99%;对某地铁车体结构,计算结果与ANSYS结果误差在3.5%之内,这说明构造的DKQ弯曲单元对网格畸变不敏感,具备良好的位移解收敛性和计算精度。     

多节点四边形杂交板元

基于共轭协变剪应变和逆变剪应力分量的杂交板元的合理列式，给出了一个１２－节点Ｃ＾０四边形的杂交板元。数值结果表明：与其他假设位移法的Ｍｉｎｄｌｉｎ板单元相比，所建议的单元，提供了改进的位移和应力解，且在歪斜网格时不“自锁”，能够通过补片试验，单刚拥有足够的秩等，因而具备了理想单元的品质。