Application of the VOF method based on unstructured quadrilateral mesh

To simulate two-dimensional free-surface flows with complex boundaries directly and accurately, a novel VOF (Volume-of-fluid) method based on unstructured quadrilateral mesh is presented. Without introducing any complicated boundary treatment or artificial diffusion, this method treated curved boundaries directly by utilizing the inherent merit of unstructured mesh in fitting curves. The PLIC (Piecewise Linear Interface Calculation) method was adopted to obtain a second-order accurate linearized reconstruction approximation and the MLER (Modified Lagrangian-Eulerian Re-map) method was introduced to advect fluid volumes on unstructured mesh. Moreover, an analytical relation for the interface’s line constant vs. the volume clipped by the interface was developed so as to improve the method’s efficiency. To validate this method, a comprehensive series of large straining advection tests were performed. Numerical results provide convincing evidences for the method’s high volume conservative accuracy and second-order shape error convergence rate. Also, a dramatic improvement on computational accuracy over its unstructured triangular mesh counterpart is checked.     

基于内聚力模型的夹层玻璃冲击破坏仿真分析

夹层玻璃冲击破坏行为的高精度和高效率仿真分析是汽车行人保护法规评价的重要基础。建立了夹层玻璃板辐射状网格的六面体单元有限元模型,采用ABAQUS软件中的固有内聚力模型描述冲击破坏过程中的裂纹发生和扩展现象,仿真得到的玻璃板裂纹及落锤加速度时间历程曲线与试验结果一致性良好,验证了仿真方法及模型的有效性。考虑了不同单元类型、不同网格分布形式对夹层玻璃冲击破坏仿真精度和计算效率的影响。     

智能交通虚拟共用信息平台研究

提出一种虚拟共用信息平台技术(VCIP)作为ITS子系统间信息共享和信息集成的基本框架,以高效率低成本地完成数据共享和数据交换。VCIP结合了集中控制和分布处理的优势,具有开放性,根据访问授权与数据类型控制服务水平,支持跨平台ITS异构数据的转换与集成。分析了VCIP对ITS集成的重要作用,提出了VCIP的体系结构、操作机制和实现技术,并通过一个基于VCIP的出行信息系统———VCIP TIS原型系统验证了VCIP的特性和功能。     

利用三维网格进行数据压缩

逆向工程技术已广泛应用于汽车车身设计中，而数据点压缩是逆向工程中数据点预处理的一个重要环节。在分析常用数据压缩方法的基础上，提出一种以八叉树非均匀细分为基础的三维散乱数据压缩算法，该算法可以处理任何形式的数据点云。介绍了该算法的基础原理、实现过程流程和实现过程具体计算方法。并通过实例进行分析比较，验证了该算法的有效性。     

Car-free city centres

In a car-free city centre car traffic is limited by an area-wide ban to its functionally necessary share. This usually includes delivery and service vehicles and residents' cars. The lock-out of unnecessary car traffic must not be an isolated measure, but part of a pulland-push approach. The most important supporting measure concerns the provision of attractive public transport services. Case studies from Bologna, Lubeck, Aachen, York, and Nuremburg are reported.     

三维回转运动条件下水下潜器系统导管螺旋桨推力特性研究

采用多重重叠网格技术模拟一对称立式水下潜器在三维回转运动过程中水下潜器系统及其系统中导管螺旋桨的水动力特性,提出一种水下潜器三维回转运动数值计算模型,通过指定叠加运动来控制螺旋桨的旋转来对水下潜器的三维回转运动方式进行操纵.计算结果表明:提出的水下潜器三维回转运动数值计算模型可以预报水下潜器三维回转运动的动力状态;水下...     

港珠澳大桥工程二维潮流数学模型研究

文章建立了基于无结构网格的港珠澳大桥所在海区平面二维潮流数学模型,并采用潮流数值模拟手段对该海区的潮流动力进行了模拟研究,分析了大桥工程周围海域的潮流动力影响。为了在宽广海域中刻画桥墩的阻水影响,将桥墩概化为陆地,并采用桩基阻力处理方法处理桥墩阻力。通过研究采用了局部网格加密方法,桥墩处最小网格长度仅2.39m。研究结果表明:港珠澳大桥的建设对伶仃洋潮流的影响甚微。若以流速变化0.01m/s作为有显著影响的判断标准,则工程对潮流的影响仅限于内伶仃岛与桂山岛之间的大桥及人工岛附近。大量的研究结果可为论证港珠澳大桥建设方案的可行性提供理论依据。     

强冲刷条件下大型钢丝网卵石包填槽护底结构

抛石(枕)结构在内河航道整治工程中广泛应用,但对于水深、流急等流态较为复杂的河段,传统结构无法满足河道抗冲要求。针对这一不足,提出了一种新型结构——大型钢丝网卵石包结构。通过力学模型对钢丝网卵石包漂移距及稳定性进行分析,研究了结构的尺寸。结合枝江—江口河段工程进行运用,取得了较好的效果。     

基于纵倾优化的油船节能研究

以成品油船的阻力性能为优化指标,根据船体型线图,采用CATIA及ICEM软件,建立三维模型及计算域,划分结构性网格;采用计算流体力学软件(Fluent)计算目标船在变纵倾状态和吃水下的阻力值,并与船模拖曳试验相比较,分析纵倾变化对船舶阻力性能的影响规律.结果表明:该方法可以确定船舶在不同吃水下的最优纵倾值,并为船舶的实际运营提供建议,从而提高船舶的节能减排率,为发展绿色船舶提供新方向.     

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。