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。     

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。     

VSES中的三角形单元生成方法

介绍可视化有限元系统VSES中采用的一种三角形单元自动生成方法，首先识别和形成有向边界，用扫描线作域内布点，用插值法作边界布点，用弧长法识别并删除域外点，最后根据波前法的基本思想连点成元，方法具有稳定性好，速度快，单元质量高等优点。     

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.     

平面桁架结构损伤的探测,定位和评估

利用参数和识别技术描述了对平面桁架结构损伤的探测，定位与评估的一个新算法。这一概念始于精确“健康”模型，利用动力响应数据周期地更新这一“健康”模型，当损伤发生时，用一个识别算法，以动力响应数据构造出一个桁架损伤模型，由此比较损伤模型与健康模型的参数和，从而探测，定位及评估损伤的程度。     

基于网格模型与K-Means算法的交通状态演变特征

为利用海量网约车轨迹数据实现对城市交通状态的高效识别与分类,对成都市网约车轨迹数据进行预处理,构建城市交通状态识别网格模型,根据模型判别网格的交通状态.利用K-Means聚类算法对不同时段的交通状态进行聚类,并将交通状态分为持续畅通型、轻度缓行型、持续缓行型、持续拥堵型4种类型,从时间维度和空间维度分析不同网格的交通状...     

轴对称冷挤压的刚塑性有限元分析与模拟

用罚函数方法建立了用于大变形轴对称冷分析与模拟的刚塑性有限元计算模型,讨论了初始速度场的产生,边界摩擦模型,刚性区的处理以及大变形下有限元网格的调整问题,对几种典型的轴对称挤压进行分析计算的结果与实验或实际加工情况符合良好。     

基于网格平面化的三维数字水印算法研究

提出了将成熟的二维数字水印技术运用到三维模型水印的思想。鉴于寻找三维模型几何与拓扑不变量的难度，提出了将三维数据转换到二维空间，直接运用二维水印算法。利用平面参数化建模方法，把原始几何信号转换成具有相同频谱特性的平面信号，实现了基于网格平面化的三维数字水印算法。     

基于平面应变单元的板式橡胶支座简化建模方法

目前,板式橡胶支座的数值仿真仍以空间实体单元建模为主.这种建模方式精度较高,但随着网格细化,求解成本急剧上升.基于平面应变问题,提出了采用平面模型简化空间模型的方法.用Ansys软件,基于两参数Mooney-Rivlin模型,采用两种方式进行有限元计算,得出平面应变单元模型与空间实体单元模型应力状态的换算方法及适用范围...     

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。      

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。     

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。      

基于ABAQUS的机场刚性道面结构有限元模型

应用有限元软件ABAQUS对Winkler地基上四边自由单块板在飞机轮载作用下的应力和挠度的收敛性进行了分析,确定了有限元模型应采用的单元类型、网格密度和平面尺寸.按照贡献面积刚度分配原则,通过在相邻混凝土板侧面的对应结点设置弹簧单元,模拟接缝集料嵌锁或传力杆的传荷作用,建立了板-接缝-基础道面结构体系3D有限元模型,并对比分析了有限元模型计算的接缝传荷系数与已有回归模型的预估结果.比较结果表明:在基于ABAQUS的刚性道面有限元模型中,考虑层间接触时,各结构层宜采用二次积分单元C3D27或C3D27R,相应的单元尺寸应不超过板厚的1/2,模型的平面尺寸需大于4倍相对刚度半径,接缝传荷作用可采用弹簧单元SPRING2进行模拟,接缝刚度可按照结点贡献面积进行分配.     

适应大型飞机的沥青道面结构有限元模型

借助ABAQUS通用有限元软件,建立了3层道面结构有限元模型,分析了模型的几何尺寸、边界条件、层间接触条件、单元类型、网格的划分对大型飞机荷载作用下道面结构力学响应的影响,提出了适应大型飞机的机场沥青道面结构有限元模型参数,并用实测力学响应数据对模型的有效性进行了验证。研究结果表明:在大型飞机全起落架荷载作用下,有限元模型几何尺寸宜为30m×30m×10m,层间完全连续选用tie连接;单元类型宜采用C3D8R,荷载区域的单元大小控制在不大于0.05m×0.05m;模型底部所有位移全部约束,模型四周约束对应水平方向的位移。实测数据验证结果表明有限元模型有效。     

Numerical Study of Quasi-Static Crack Growth Problems Based on Extended Finite Element Method

The extended finite element method（XFEM） is a numerical method for modeling discontinuities within a classical finite element framework. Based on the algorithm of XFEM, the major factors such as integral domain factor and mesh density which all influence the calculation accuracy of stress intensity factor（SIF） are discussed,and the proper parameters to calculate the SIF are given. The results from the case analysis demonstrate that the crack path is the most sensitive to the crack growth increment size, and the crack path is not mesh-sensitive. A reanalysis method for the XFEM has been introduced. The example presented shows that there is a significantly reduced computational cost for each iteration of crack growth achieved by using the reanalysis method and the reanalysis approach has increasing benefits as the mesh density increases or the value of crack growth increments size decreases.     

堆垛机器人结构力学分析与优化

利用Pro-E建立堆垛机的三维实体模型,导入ANSYS软件对堆垛机进行分析,采用有限元法建立结构的静力学模型,进行简化与有限元网格划分,按照堆垛机的满载情况完成载荷的边界条件的加载,进而计算结构的节点位移、单元应力和应变等结果,对双立柱堆垛机的结构强度进行分析,为机体的设计和制造提供了理论依据.     

Analysis of through-the-thickness stress distribution in thick laminate multi-bolt joints using global-local method

The stress distribution surrounding the fastener hole in thick laminate mechanical joints is complex. It is time-consuming to analyze the distribution using finite element method. To accurately and efficiently obtain the stress state around the fastener hole in multi-bolt thick laminate joints, a global-local approach is introduced. In the method, the most seriously damaged zone is 3D modeled by taking the displacement field got from the 2D global model as boundary conditions. Through comparison and analysis there are the following findings: the global-local finite element method is a reliable and efficient way to solve the stress distribution problem; the stress distribution around the fastener hole is quite uneven in through-the-thickness direction, and the stresses of the elements close to the shearing plane are much higher than the stresses of the elements far away from the shearing plane; the out-of-plane stresses introduced by the single-lap joint cannot be ignored due to the delamination failure; the stress state is a useful criterion for further more complex studies involving failure analysis.     

大型罐体预加水压消除焊接应力的分析计算

本文采用半解析半有限元法分析了预加水压消除大型罐体焊接残余应力的效果。先用壳体理论计算预加水压时罐体的应力,然后取包含焊缝的局部区域作为研究对象,把壳体应力作为应力边界条件,把焊接应力作为初应力,应用平面应力问题的弹塑性有限元法计算加载和卸载后的残余应力分布,计算结果表明,这是一种简捷而有效的方法。文中得出的结论,对工程实际有一定的参考价值。     

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。