挤压铸造计算机模拟软件前处理技术网格剖分的研究

对数值分析对象的(几何)模型进行网格剖分是前处理技术研究的核心内容,它直接关系到后续计算模块以及后处理模块功能的实现.文中以导入的STL文件为输入数据,通过有限差分的方法,将原有的线框模型划分为网格模型.针对网格剖分过程以及显示过程出现的问题,开发了用于自动处理STL文件孔洞以及奇异点问题的错误诊断与容错系统,提出了用于网格显示的表面网格和网格偏移算法.     

空间有限元网格自动生成算法的初步研究

提出了一种空间有限元网格的自动生成算法。首先利用体元-等分线的相关关系找出空间任一实体的中面,然后利用中面将实体划分成可再剖分的点、边、面子区域,再利用中点剖分法将这些子区域剖分成六面体,最后利用超穷映射的方法将这些六面体划分成最终的有限元网格。从而实现了整个部分过程的自动化。     

并行时域有限差分法网格自动剖分技术

为了构建适合于时域有限差分法求解的离散几何模型,摆脱大量繁杂的手工操作,提出了一种高效的大规模并行时域有限差分法网格自动剖分技术.该并行剖分方法将三角面元计算机辅助设计模型文件作为输入数据,能够自动建立包含多种介质的任意三维实体网格模型,且其并行执行过程中无需过多的数据交换,并行效率可达99%.基于该离散模型自动生成技术,采用时域有限差分方法,计算了含微带板的简易计算机机箱耦合效应,其计算结果与商用电磁仿真软件的计算结果相吻合,表明该剖分方法的准确性.最后,通过250个处理器核,并行剖分了网格规模约6亿的某真实计算机机箱模型,其并行剖分时间仅为0.2 s,验证了该并行剖分方法的高效性,表明该网格剖分技术能有效地解决大规模并行时域有限差分法的离散几何建模问题.      

基于CFD船体贴体网格剖分

本文对船体贴体网格进行了剖分,所得网格可用于船舶CFD数值计算.列出了网格质量的判定标准,给出了判定参数的计算方法和意义.进而用ICEM CFD剖分了船体网格,并给出了结构网格、非结构网格、混合网格的剖分流程和剖分时的注意事项.S60船体结构较为简单,采用结构网格;集装箱船体结构较为复杂,采用非结构网格.结果表明,生成网格质量较高.     

利用微机实现三维形体有限元分析前处理

本文讨论了有关三维有限元前处理的一些问题。采用以等参映射为基础的自动编码方法,可自动剖分20节点六面体和15节点五面体及其混合单元。对矩阵带宽极小化的Rosen算法作了一些改进。为了数据检查,绘制了消除了隐线的三维网格图,它可为计算和分析提供方便。     

基于TetGen的箱梁三维四面体网格自动划分分析

以VC++为平台,利用四面体网格生成接口软件TetGen,研究了单箱单室变截面箱梁的高质量四面体网格生成方法。用多连通平面多边形面片描述横截面、用字符串函数描述箱梁截面上各特征点的坐标变化规律,将平面横截面面片映射为空间横截面面片,再自动生成相邻空间面片的连接面片,从而获得箱梁的空间多面体。利用四面体网格划分接口软件TetGen对箱梁空间多面体进行四面体网格剖分,自动生成高质量的四面体网格;通过将网格数据写为inp文件导入Abaqus软件进行可视化检查和有限元计算验证了网格的有效性。     

一维渗流单元在砂井固结模拟中的应用

由于砂井分布细而密，采用有限元方法时为确保单元不发生歧化，网格的划分必须非常细，结点与单元数目非常庞大，造成很大的计算量。采用一维无重的新型单元模拟砂井排水，避免了复杂和细密的网格剖分，极大地降低有限元计算规模，同时也使得网格剖分变得简单易行。通过算例验证了该方法的可靠性。     

带约束的动态Delaunay三角剖分算法研究

根据传统的三角网格生长算法和数据点渐次插入算法,改进了带约束的动态Delaunay三角剖分算法,进一步得到了优化三角网格的动态三角剖分算法,改进了以往三角剖分算法必须知道所有顶点后才能进行剖分的缺点,并引入合理的约束边插入算法,使得最终三角网格达到最优.     

高速列车车轮强度快速评价系统研制

为提高高速列车车轮优化设计过程中车轮强度评价的效率,开发了高速列车车轮强度快速评价系统.基于数据库的车轮设计参数,利用ANSYS二次开发技术在ANSYS环境中驱动车轮三维模型的自动重建,以期望的网格密度,完成车轮模型的网格划分,继而按照车轮强度评价标准规定的工况,自动生成相应的强度分析前处理模型.调用ANSYS求解器完成强度仿真分析,最后进行数据后处理得到评价结论.以某型动车组车轮为例,通过人工计算与本文自动计算的结果对比,验证所开发系统的可靠性.     

基于图像变形的全景平滑漫游算法研究

针对目前全景漫游系统在切换视点时产生跳跃感的问题,提出了一种基于图像变形的平滑漫游算法.首先采用SIFT特征提取方法对过渡图像进行特征提取,同时采用图像区域划分的方法对特征点进行筛选,建立特征点集的映射关系;然后,构造特征点集的Delaunay三角剖分,在三角剖分的基础上,计算对应三角形区域的仿射变换参数;最后,对图像进行插值和生成中间过渡图像.实验表明该方法实现了特征点集的自动对应,提高了全景漫游系统的交互性和沉浸感,算法实用、高效,对于有诸多不确定性因素的过渡图像有较好的自适应性.