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。     

有先行者优势的确定性网络

提出了一个确定性网络模型.模型考虑了新生成节点有不同的强弱状态,用节点度刻画节点的强弱,即强节点的度比较大.通过解析计算,得到了网络的特征系数,其特点是幂律度分布、大集聚系数和幂律簇度相关性,即模型生成了一个无标度层次网络.认为网络是无标度的是由于其生成方式上的特点,越早生成的节点拥有的度越大,这与BA(Barabási-Albert)无标度网络生长方式相似.如果节点度代表了个体拥有的资源、能力及社会关系等,那么越早生成的节点度越大,恰好对应于占先策略,即先行者优势.     

三维疲劳裂纹扩展仿真技术研究

应用参数化、模块化有限元建模技术和接触技术仿真半椭圆表面裂纹(前缘曲线和节点),提出了在裂纹前缘形成辐射状奇异单元网格的建模方法和采用有限元接触技术来施加裂纹模型边界条件的方法,实现了裂纹前缘奇异应力场和裂纹模型远场应力的模拟,建立了三维块体初始半椭圆表面裂纹多自由度扩展仿真模型.通过裂纹前缘离散点的正交扩展和拟合得到裂纹扩展前缘形状,使裂纹扩展更加具有自由度.提出了裂纹前缘拟合误差控制扩展步长的方法,使裂纹扩展过程中扩展步长可变.采用参数化、模块化建模技术建立了扩展裂纹模型,实验与仿真结果的比较表明两者基本吻合,说明本文所采用的方法具有很好的实用性.     

一个有先行者优势的确定性网络

提出了一个确定性网络模型,模型考虑了新生成节点有不同的强弱状态,用节点度刻画节点的强弱,即强节点的度比较大.通过解析计算,得到了网络的特征系数,其特点是幂律度分布、大集聚系数和幂律簇度相关性,即模型生成了一个无标度层次网络.认为网络是无标度的,由于其生成方式上的特点,越早生成的节点拥有的度越大,这与BA无标度网络生长方式相似.如果节点度代表了个体拥有的资源、能力及社会关系等,那么越早生成的节点度越大,恰好对应于占先策略,即先行者优势.     

贴体网格生成技术中正交性和空间疏密控制研究

在综合阐述网格生成技术对流场数值计算重要性的基础上,提出了一种非周期性叶栅流场网格的数值生成方法。该方法对任意曲线（面）边界生成正交性思想的网格具有普适性,且可以对整个区域网格的正交性进行有效的控制。此外,本文还对网格正交性和疏密分布之间的关系进行了探讨,给出了影响网格正交性的因素和改进方法。     

地应力场模拟软件研发及应用

首先,基于定向井井周应力模型建立了单井目标层位地应力计算方法,同时采用平面应变模型作为二维地应力场模拟的基础模型;其次,采用模型语言研发了地应力场模拟所需有限元源程序,采用Newton最速下降法优化地应力场模拟边界载荷加载,引入“宏命令”方法实现了复杂地质模型的自动化构建和网格剖分,在此基础上研发了一款地应力场模拟有限元软件;最后,对胜利桩西老河口油田地应力场进行了建模分析,模拟计算误差为6.1﹪.研究表明,断层会对应力场产生显著影响,远离断层区域最小水平地应力介于22~23.5 MPa,最大水平地应力介于24~26.5 MPa,为老河口油田单井地应力纵向剖面建立及压裂防砂优化设计提供了定量依据.     

节点附着多数据场的四面体网格的简化算法

为了提高三维数据网格的渲染效率,在综合了国内外学者的四面体网格简化研究成果的基础上,提出基于节点邻接笼模型的节点兼并算法作为网格简化的基本模式,同时解决了算法运行时产生几何错误的问题。文章在网格简化算法中引入统计学的基本方法,将网格的外形信息和标量场、矢量场都处理成数据场,并为各节点数据场定义参量和相应的阈值,通过优化阈值组合来获得保留所需的节点信息的简化结果。最后给出了算法的主要流程。算法实例表明,该算法对网格质量、网格形状的复杂度比较敏感;同时,该算法存在对网格简化路径的依赖;在优化阈值比的条件下可以获得良好的简化效果。     

考虑体力的轴对称弹性问题杂交基本解有限元法

针对含体力轴对称弹性问题中精确解求解困难、传统有限元网格畸变免疫性差以及复杂问题网格密度大等问题，课题组提出了一种杂交Trefftz基本解有限元计算格式。在数值求解过程中，体力项的存在，会导致单元刚度方程涉及域积分，从而使杂交基本解有限元法只含边界积分的优势消失且计算效率降低。为保持该有限元法的优势和计算效率，可将问题的全解分为齐次解和特解2部分求解，来达到消除域积分的目的。[JP2]对不同计算方法下得到结果进行对比，表明该方法准确、高效，对网格畸变有良好的免疫性。该有限元模型能更好地适用于对含体力轴对称弹性问题的数值求解。     

区分服务Diff-Serv模型及实现探讨

区分服务(Diff-Serv)模型是通过实时多媒体通信数据包进行分类和策略控制来达到调节网络资源的目的,从而实现对实时多媒体应用端到端服务质量QoS的保证.该文着重阐述了区分服务(Diff-Serv)模型,给出相关实现结构图,探讨了为实现DS内部节点和边界节点功能所进行的分类设置.     

基于插值细分的自由曲面重建

细分曲面的差值算法对于曲面重建的精度起着重要的作用。在当前的细分曲面的研究基础上,提出了一种以三 角形作为初始网格的递归插值计算方法。在边界网格节点上优化插值计算,并针对异常的网格节点选取合适的加权系 数,从而改善了重建细分曲面的插值算法。在一个复杂的自由曲面上进行应用,并将计算结果与其他的曲面细分模式进 行比较和误差分析。     

基于Mloldflow和Hypermesh的轴承座翘曲工艺参数优化

为了提高轴承座注塑件有限元分析中的网格质量,利用Hypermesh软件划分有限元网格,并按照网格质量的一 般准则进行检验。运用Moldflow模拟吸尘器轴承座的成型过程中,采用了4因素5水平的正交试验探究翘曲与主要因 素的关系。通过对试验结果进行极差分析来得到正交空间内最优注塑参数组合。为了找出整个工艺条件空间内的最优 解,利用翘曲测试数据建立起用于预测轴承座翘曲值的多元回归方程,然后对回归方程进行显著性检验。最后根据回归 方程求得工艺空间内的最优参数组合,从而得到最小的翘曲量。研究表明采用Hypermesh划分网格比Moldflow更容易 得到高质量的网格模型,运用回归方程求取的最小翘曲值比极差分析获得的翘曲值更优     

船舶反弯扭螺旋桨水力特性的数值模拟与分析

运用计算流体力学方法(CFD)对船舶反弯扭螺旋桨的水力特性进行数值模拟计算,获得了螺旋桨的推力系数、扭矩系数及敞水效率等水力特性参数,与试验结果进行了比较,两者吻合良好.模拟计算提供了详细的三维流场分布,可对反弯扭桨叶的工作特性和叶梢涡、尾涡及气蚀的分布状态进行深入的分析.在叶面邻近区域采用层叠式的半结构网格以适应边界层的计算要求,在边界层外的流动区域采用非结构网格,取得了较高的计算精度.     

庄子的“自由观”与大学生心理健康教育

庄子的“自由观”是庄子人生哲学的集中体现,也是庄子人生理想的最高境界,具有独特的审美内涵。当代大学生承受着较大的学习和工作压力,反映出来的心理健康问题也很多。借鉴庄子的“自由观”,可以帮助大学生提高心理素质,完成理想人格的塑造。     

基于正交试验的长条薄壁板件注塑工艺参数优化与定量分析

针对塑件成型过程中体积收缩率对成型塑件尺寸精度的影响,文章选取长条薄壁板件作为研究对象,利用AMI有限元分析软件对长条薄壁板注塑成型过程进行数值模拟,采用多因素交互正交试验的方法获得常用ABS塑料在不同的工艺参数下成型薄壁件的体积收缩率。以体积收缩率为研究目标,对试验结果进行定量分析,对比分析每一个工艺参数对研究目标的贡献率,并计算得到最优的工艺参数组合,依据实验结果优化塑件成型工艺。该方法的应用为注塑成型工艺参数优化提供了定量的数据参考,是一种快速而实用的方法。     

结合频域有限差分法分析二维柱体电磁散射

引入多波前算法,提出了结合频域有限差分法分析二维柱体的电磁散射问题。数值计算过程中利用Murs二阶吸收边界条件和场平均吸收条件截断网格;作为算例,分析了一无限长理想导体柱对平面电磁波的散射,由于使用了多波前算法求解差分矩阵方程,大大地减少了计算时间,数值结果表明了该方法的有效性。     

基于NURBS的复杂域边界单元改进方法

提出了基于非均匀有理B样条(NURBS)理论的边界单元改进方法。该方法以原分网后的节点和单元数据为依据,按照平均取值的原则获取边界单元边界边上的控制点,根据这些控制点利用NURBS理论表示边界边,并可通过不断调节权因子,使分网后的边界更加接近真实边界。最后以VC++为平台,通过算例验证了该改进方法的有效性,并推导了改进后边界单元的形函数。     

浇口设计对注塑件翘曲变形的影响分析

浇口设计是影响熔融塑料的流动、制品的收缩和最终尺寸稳定性的最重要因素之一。本文利用Moldflow软件分析了浇口的位置、浇口的数量以及浇口尺寸对注塑件翘曲变形的影响。结果发现浇口位置对注塑件翘曲变形的影响主要体现在与浇口的距离上,部位距离浇口越远,则其翘曲变形量越小;而浇口数量对翘曲变形的影响,除最差情形外,影响不甚明显;但浇口尺寸对翘曲变形的影响比较显著,随着浇口尺寸的增加,注塑件的翘曲变形减小。该研究可对注塑模浇口设计提供有效指导,从而缩短模具开发周期和试模次数,降低模具开发成本。     

二维FDTD法互连线分析的非均匀网格实现

用二维时域有限差分法计算高速集成电路有耗互连线频变参数时,如采用均匀细网格划分整个仿真空间,微米级的互连线结构和趋肤深度会导致计算机内存空间占用太大,计算速度很低。基于此,该文提出一种结合理想电壁截断边界条件的渐变非均匀网格划分技术,其优点是简单方便,编程计算极易实现,并且可以在保证计算精度的前提下明显提高电磁仿真的效率。     

汽车开关面板注射成型工艺参数优化

针对汽车内饰件开关面板这类制品在注射加工过程中容易产生翘曲变形的缺陷,采用计算机CAE模拟技术和 Taguchi试验相结合的方法,以翘曲变形作为质量指标,把注射过程中的模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间和保压 压力这5个工艺参数作为影响制品翘曲变形的影响因素,运用CAE软件对不同水平下各工艺参数进行注射成型的数值 模拟。结合极差分析法、信噪比法优化得到最优工艺参数组合来减少翘曲量。将得到的最优工艺参数组合进行CAE模 拟,发现开关面板的翘曲变形得到较大的改善。通过实际注射试验验证了CAE模拟的结果。     

有限元网格质量和材料黏度模型对注塑件翘曲分析的影响

利用Moldflow分析了吸尘器轴承座的成型过程,通过细化构件的有限元网格和对比网格质量,检验了有限元分 析结果收敛性,确认需要结合网格质量来改进计算过程。构件变形的有限元分析结果与实测数据进行比较,在最大翘曲 的估计方面效果较好,显示了对注塑过程和构件进行精确分析的重要性。文中也尝试采用不同的黏度模型对注塑件翘 曲进行分析,保证分析方法的一致和完整,为基于有限元分析的模具设计和加工过程优化积累经验。