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NURBS的船体曲面自适应三角网格剖分

针对面向曲面的三维船体性能计算和真实感图形显示问题, 应用NURBS曲线、曲面理论, 提出一种新颖的船体NURBS曲面三角形网格自动生成算法, 运用四角编码方法和改进的曲面片平坦性检验方法, 保证在递归分割船体NURBS曲面时, 能够快速有效地分割出四边形网格, 在曲面片的高度方向和边界处同时满足给定的精度要求, 在此基础上, 应用割角剖分算法将一个四边形网格剖分成两个或多个三角形网格。应用结果表明, 应用该算法生成的三角形平面片能够较好地逼近船体曲面, 避免出现网格间的裂缝, 与二叉树、四叉树方法相比, 四角编码方法明显节省了时间和空间, 提高了算法效率。     

混凝土三维细观随机模型的建立和有限元剖分

将混凝土假定为由骨料和砂浆组成的两相复合材料, 研究了球形、椭球形和两者混合体的边界和干涉判断数学条件; 设计了球形、椭球形骨料随机投放算法, 并利用MATLAB编制相应程序, 生成了混凝土细观层次三维随机几何模型; 采用相邻骨料颗粒中心距判断球形骨料的干涉关系, 利用一个椭球上任一点与另一个椭球形心连线构成的直线段上的任一点与该椭球的关系判断椭球形骨料的干涉关系, 将两椭球之间的干涉关系转化为一点与椭球的关系; 基于MATLAB平台开发了mat2scr2017程序, 将MATLAB中的图形文件数据读入SCR脚本文件中, 将mat2scr 2017程序生成的随机骨料模型转化为AutoCAD图形文件, 并导入有限元软件COMSOL Multiphysics中剖分混凝土几何模型有限元网格。研究结果表明: 建立的随机骨料模型的骨料体积率可达到50%, 骨料粒径和投放位置均满足随机性要求; 椭球形随机骨料投放算法简单、高效, 且能保证椭球自身倾角的随机性; 模型适用于任意级配混凝土的生成, 对连续级配混凝土骨料的逐级随机投放保证了各级配骨料的体积率; 实现了MATLAB图形向AutoCAD图形的转换, 极大地提高了混凝土随机骨料模型的通用性; 所建混凝土模型网格剖分满足骨料、砂浆交界处网格一致性要求, 满足有限元分析的需要。     

ZA4-1/ZL102双金属复合材料的挤压铸造研究

研究了ZA4-1/ZL102双金属复合材料界面的显微组织,挤压铸造过程中锌合金预热温度和挤压压力对复合材料的影响.用固态锌基合金ZA4-1与液态铝基合金ZL102进行固-液复合,从而得到性能更好的复合材料.在挤压铸造成形理论指导下,通过合理控制其参数设置,使得ZA4-1/ZL102复合材料的组织更加细密.铝合金原子挣脱结构内部的束缚渗透到了锌合金的组织中,得到一种新型的复合材料,实现了在挤压铸造工艺下的双金属复合.     

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.     

金属挤压成型的数值模拟技术研究

对于许多加工过程中的接触问题,要想得到一个合理的结果一直比较困难,这是因为,在这些加工过程中,工什在产生变形的同时往往伴随着温度的变化.温度与位移两种不同场变量之间存在很强相互作用(即热-机耦合).应用大型有限元程序MARC成功地对金属挤压成型过程进行了数值模拟,计算结果经分析,认为是合理的,此结果可用于算例分析,也可为进行结构设计人员提供设计参考.     

运用加权Voronoi图进行点集剖分的两种方法

在加权Vornoi图定义的基础上,提出了点集剖分的两种新方法:基于线的剖分法和基于角度的剖分法.运用新方法对点集进行加权Voronoi剖分,可以得到各点更加合理、有效的影响区域.     

金属挤压成型的数值模拟技术研究

对于许多加工过程中的接触问题，要想得到一个合理的结果一直比较困难，这是因为，在这些加工过程中，工件在产生变形的同时往往伴随着温度的变化。温度与位移两种不同场变量之间存在很强相互作用（即热－机耦合）。应用大型有限元程序MARC成功地对金属挤压成型过程进行了数值模拟，计算结果经分析，认为是合理的，此结果可用于算例分析，也可为进行结构设计人员提供设计参考。     

前挤压工件和模具的温度分布有限元分析

在高精密冷成形加工中,工件和模具的温度变化直接影响工件的成形精度.通过对前挤压加工过程机械热力偶合有限元模拟,对材料的流动、由于塑性变形和接触面之间的摩擦所产生的热量、工件和模具中的热传导、工件与模具之间的热交换、在成形期间和其后冷却过程中工件和模具中温度的分布等进行了分析;对工件和模具的机械和热力学性能和诸如冲头的速度、摩擦系数等加工条件对温度在工件和模具中的分布的影响进行了研究.有限元模拟的结果表明,在成形加工中由于热膨胀和冷却的影响,工件和模具中温度的变化将影响工件的成形精度.工件的性能对热的产生和温度分布有决定性的影响;加工条件的变化会影响温度的高低和分布.     

微表处施工前病害处理技术研讨

介绍了微表处施工适用范围以及施工前病害处理方法.     

隧道整体坍方及预处理的数值模拟分析

隧道整体坍方一般发生在隧道断面开挖完成的软弱围岩中,利用强度折减原理对隧道整体塌方的发生、发展进行数值模拟分析,并对整体塌方进行预塌方数值模拟分析是很有必要的。     

基于网格技术的仿真及其应用研究

网格系统的设计是一个复杂的系统工程,它需要考虑由于广域共享所引起的许多问题,比如资源的异构性、动态性及性能等问题.网格仿真技术为帮助网格系统的设计者验证设计方案、测试设计性能提供了极大的便利.通过分析当前一些有代表性的网格仿真工具、仿真网格的体系结构,提出了网格仿真在交通领域的应用前景.     

连铸连挤下注系统设计

本文推导出了连铸连挤机所采用的两级压头下注系统主要技术参数的实用计算公式,并据此设计制造了下注系统,工艺试验结果表明,该系统设计合理,具有实用价值。     

数值模拟技术在铸造工艺中的应用

以生产厂家的典型铸件为例，根据实际生产条件，对其铸造工艺进行数值模拟计算．通过对数值模拟结果的分析，预测可能产生的铸造缺陷，进而提出新的优化铸造工艺的措施，以得到较高质量的铸件．     

面向对象的钢筋混凝土梁数值模拟软件实现

探讨了用Visual C＋＋.NET开发面向对象的钢筋混凝土梁的数值模拟软件的实现方法，包括建立交互式CAD平台与在此平台上进行数值模拟的有限元分析的技术。     

车桥耦合振动数值模拟及软件实现

在对高速铁路曲线梁车－桥耦合振动的研究中,建立了一种基于激励非线性振动的数值计算方法,并在Ｗｉｎｄｏｗｓ９５工作环境下利用ＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ完成了计算程序的编制,取得了较好的计算结果。与其他模型相比较,保证精度的前提下,较大地节省了计算时间。     

铸件凝固过程中温度场的数值模拟

为了掌握铸件凝固过程中温度场的变化规律以提高铸件质量，采用有限元和有限差分相结合的方法离散铸件凝固过程非稳态热传导方程的空间和时间变量，得到了关于金属铸件和铸型温度的代数方程．用二部法模拟铸件与铸模问的耦合，用迭代法求解离散后的代数方程组，并利用变时间步长技术提高计算效率；用热传递系数模拟铸件与铸型间的热传递，铸件冒口及铸型与冒口接触部分节点都当作内部节点，铸型与外界的换热按热对流和热辐射2种方式处理，忽略充型对凝固过程的影响，铸件材料潜热释放采用线性模型．算例结果表明，所用方法能有效地模拟铸件凝固过程中温度场的变化规律．     

信息网格技术研究

信息网格是网格计算应用于信息内容管理组织的衍生产物，这一技术为数字信息资源共享提供了一个平台，本文在介绍了信息网格的定义基础上，对国内外研究的现状及重点进行了分析。     

基于技术进步的观点,对金属材料成型中数值模拟的讨论

基于技术进步的观点,本文分析了在金属材料成型数值模拟软件开发中,可应用的新技术—即面向对象的程序设计方法,友好的输出界面和数值模拟软件与CAD／CAM软件的集成。