三維網(wǎng)格重劃分技術(shù)及其在焊接數(shù)值模擬中的應(yīng)用

基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格對(duì)翼型表面的積冰進(jìn)行了數(shù)值模擬研究.通過求解氣體歐拉方程得到翼型的繞流流場(chǎng),使用穿透型壁面邊界模擬水滴對(duì)翼型表面的撞擊,采用迭代法對(duì)水滴控制方程進(jìn)行數(shù)值求解,得到翼型表面的水滴收集特性;采用不同的積冰凍結(jié)模型模擬霜冰和明冰的凍結(jié)過程;利用冰層時(shí)間推進(jìn)法模擬積冰過程,基于積冰法向生長(zhǎng)假設(shè)生成積冰外形.對(duì)naca0012翼型霜冰和明冰的結(jié)冰情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究,通過將冰形預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比說明所提出的積冰模擬方法是有效的,最后分析了積冰對(duì)翼型氣動(dòng)特性的影響.

基于laplace插值函數(shù)提出了一種類似于無單元伽遼金法的無網(wǎng)格方法——無網(wǎng)格自然鄰接點(diǎn)法。該方法克服了自然單元法需要全域三角形網(wǎng)格以及無單元伽遼金法難以準(zhǔn)確施加位移邊界條件和材料不連續(xù)條件、形函數(shù)的計(jì)算復(fù)雜、權(quán)函數(shù)的選擇困難等缺點(diǎn),適合于考慮多種材料、多步施工過程等復(fù)雜巖土工程的自動(dòng)數(shù)值模擬。詳細(xì)討論了這種無網(wǎng)格自然鄰接點(diǎn)法的分析過程和基本理論,給出其在桿、梁、節(jié)理單元和材料不連續(xù)面等方面的處理辦法,并用一些標(biāo)準(zhǔn)算例和實(shí)際的地下工程算例對(duì)本文方法的效率、精度和可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。

無網(wǎng)格自然鄰接點(diǎn)法及其在巖土工程數(shù)值模擬中的應(yīng)用——基于laplace插值函數(shù)提出了一種類似于無單元伽遼金法的無網(wǎng)格方法——無網(wǎng)格自然鄰接點(diǎn)法。該方法克服了自然單元法需要全域三角形網(wǎng)格以及無單元伽遼金法難以準(zhǔn)確施加位移邊界條件和材料不連續(xù)條件、形函...

柵格翼是采用一種蜂房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的升力面和控制面,和傳統(tǒng)舵面相比具有鉸鏈力矩小、能在較大攻角下保持升力等特點(diǎn),并得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于柵格尾翼的特殊結(jié)構(gòu),網(wǎng)格生成具有很大的難度。本文采用了結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格的辦法,在彈體和柵格翼的物面附近區(qū)域,生成適合粘性計(jì)算的大長(zhǎng)寬比的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,彈體網(wǎng)格和柵格翼網(wǎng)格之間采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行填充,滿足非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格交接面的完全對(duì)接。本文基于結(jié)構(gòu)/非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格體系采用有限體積方法求解ns方程,對(duì)不同舵偏角下的柵格翼構(gòu)形進(jìn)行了數(shù)值模擬,并通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)數(shù)值方法進(jìn)行了驗(yàn)證。

采用分區(qū)拼接網(wǎng)格技術(shù),對(duì)dlr-f6機(jī)翼/機(jī)身/掛架/短艙復(fù)雜組合體進(jìn)行拼接網(wǎng)格分布。并采用mentersst湍流模型,通過求解navier-stokes方程,對(duì)該組合體外流場(chǎng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)短艙內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了一體化數(shù)值模擬,與相應(yīng)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分區(qū)搭接網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較與分析,驗(yàn)證了拼接網(wǎng)格技術(shù)的高效性與可靠性。同時(shí)通過分析對(duì)比不同插值方法的計(jì)算結(jié)果,研究了插值方法對(duì)拼接精度的影響;通過分析對(duì)比幾組不同的拼接網(wǎng)格算例,總結(jié)出了3個(gè)拼接網(wǎng)格的基本實(shí)施準(zhǔn)則。證明了拼接網(wǎng)格能夠大幅度減小計(jì)算網(wǎng)格數(shù)目,可以更加靈活地分布網(wǎng)格節(jié)點(diǎn),這樣既可以縮短計(jì)算時(shí)間,又可以降低對(duì)內(nèi)存的需求,提高了計(jì)算效率;同時(shí)無論整體的力系數(shù),還是局部的壓力分布流場(chǎng)細(xì)節(jié)都能夠滿足工程精度。

伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及藝術(shù)設(shè)計(jì)的發(fā)展,互動(dòng)媒體已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)媒體藝術(shù)的主要發(fā)展方向。網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)是視覺傳達(dá)的載體,三維立體網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)能多視角真實(shí)展示宣傳對(duì)象,在三維網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)中引入互動(dòng)媒體技術(shù)對(duì)提升三維立體網(wǎng)頁(yè)的藝術(shù)特征和信息傳遞,能達(dá)到事半功倍的效果。

網(wǎng)格劃分技術(shù)在塑料法蘭CAE中的應(yīng)用

網(wǎng)格重劃在橡膠大變形分析中的應(yīng)用 黃友劍 株洲時(shí)代新材科技股份有限公司技術(shù)中心，株洲，421007 摘要：橡膠金屬?gòu)?fù)合的橡膠元件在承載過程中，因網(wǎng)格變形過大而產(chǎn)生嚴(yán)重的網(wǎng)格畸變， 為使分析能夠進(jìn)行下去，需要進(jìn)行網(wǎng)格重劃，對(duì)橡膠分析來說，網(wǎng)格重劃需要經(jīng)歷：初始分 析—→提取變形模型—→二次分析這樣的一個(gè)或者多個(gè)網(wǎng)格重劃的過程，經(jīng)驗(yàn)表明：較大變 形的橡膠分析，3~6次的網(wǎng)格重劃是一個(gè)合理的選擇。 關(guān)鍵詞：橡膠，大變形，網(wǎng)格重劃 典型的橡膠元件為橡膠、金屬?gòu)?fù)合型結(jié) 構(gòu)，在承載過程中，往往會(huì)表現(xiàn)出大變形的 承載效果。在對(duì)橡膠元件進(jìn)行受力分析過程 中，因變形過大，橡膠單元會(huì)發(fā)生嚴(yán)重扭曲 變形，從而使分析無法進(jìn)行下去，為有效解 決橡膠大變形的分析問題，對(duì)于結(jié)構(gòu)及載荷 均呈軸對(duì)稱特點(diǎn)的分析，可利用網(wǎng)格重劃進(jìn) 行處理，使分析能夠重新進(jìn)行下去，使工程 分析人員獲得所需要的變形結(jié)果及

網(wǎng)格重劃在橡膠大變形分析中的應(yīng)用 黃友劍、番世文、郭紅鋒 株洲時(shí)代新材科技股份有限公司技術(shù)中心，株洲，421007 摘要：橡膠金屬?gòu)?fù)合的橡膠元件在承載過程中，因網(wǎng)格變形過大而產(chǎn)生嚴(yán)重的網(wǎng)格畸變， 為使分析能夠進(jìn)行下去，需要進(jìn)行網(wǎng)格重劃，對(duì)橡膠分析來說，網(wǎng)格重劃需要經(jīng)歷：初始分 析—→提取變形模型—→二次分析這樣的一個(gè)或者多個(gè)網(wǎng)格重劃的過程，經(jīng)驗(yàn)表明：較大變 形的橡膠分析，3~6次的網(wǎng)格重劃是一個(gè)合理的選擇。 關(guān)鍵詞：橡膠，大變形，網(wǎng)格重劃 典型的橡膠元件為橡膠、金屬?gòu)?fù)合型結(jié) 構(gòu)，在承載過程中，往往會(huì)表現(xiàn)出大變形的 承載效果。在對(duì)橡膠元件進(jìn)行受力分析過程 中，因變形過大，橡膠單元會(huì)發(fā)生嚴(yán)重扭曲 變形，從而使分析無法進(jìn)行下去，為有效解 決橡膠大變形的分析問題，對(duì)于結(jié)構(gòu)及載荷 均呈軸對(duì)稱特點(diǎn)的分析，可利用網(wǎng)格重劃進(jìn) 行處理，使分析能夠重新進(jìn)行下去，使工程 分析人員獲得所需

激光掃描測(cè)繪技術(shù)作為新技術(shù)的一種被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域之中,它能夠通過目標(biāo)對(duì)象表面的三維坐標(biāo)得到完整全面的外觀,且重建精度較高,通過對(duì)原始數(shù)據(jù)的快速訪問構(gòu)建出三維數(shù)據(jù)的采集模型.本文將對(duì)三維激光掃面技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用以及自動(dòng)建模方法進(jìn)行分析.

地質(zhì)問題本身的復(fù)雜性,使得三維地質(zhì)建模成為制約巖土工程數(shù)值模擬發(fā)展的障礙之一。充分利用工程地質(zhì)勘察的基本資料,根據(jù)所研究地質(zhì)對(duì)象的空間形態(tài)和相互關(guān)系,以autocad為平臺(tái),借助autolisp二次開發(fā)技術(shù),進(jìn)行autocad三維地質(zhì)模型的構(gòu)建。探討了建模過程中關(guān)于地表、地層以及軟弱帶等模擬的方法以及奇異單元的優(yōu)化處理技術(shù)。最后,將此建模方法應(yīng)用到實(shí)際工程中。結(jié)果表明,所建立的模型基本上保存了原地質(zhì)體的信息,在網(wǎng)格規(guī)模一定時(shí)充分利用了地質(zhì)體的控制信息,避免了建模過程中不必要的簡(jiǎn)化所造成的失真。

結(jié)合深圳市某一級(jí)公路三維植被網(wǎng)護(hù)坡試驗(yàn)，介紹了三維植被網(wǎng)的性能、特點(diǎn)、作用原理及施工方法，就其護(hù)坡效果和環(huán)保作用作了說明，證明了其作為一種新的防護(hù)材料的可推廣性。

基于移動(dòng)最小二乘法近似函數(shù)和以有限元網(wǎng)格作為積分背景網(wǎng)格的無網(wǎng)格法理論,對(duì)板料沖壓成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,利用罰函數(shù)法引入本質(zhì)邊界條件處理成形過程中的接觸摩擦問題,并將模擬結(jié)果與有限元法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明:無網(wǎng)格伽遼金法的計(jì)算結(jié)果與有限元法計(jì)算結(jié)果基本吻合,無網(wǎng)格伽遼金法作為新興的數(shù)值計(jì)算方法,具有前后處理簡(jiǎn)單,精度高等特點(diǎn),為板料沖壓成形的數(shù)值模擬提供了一種有效的新方法。

采用無網(wǎng)格算法對(duì)二維非定常膛口流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬.將膛口計(jì)算域進(jìn)行點(diǎn)云離散,采用曲線擬合計(jì)算傳播導(dǎo)數(shù),用hllc格式計(jì)算數(shù)值通量,運(yùn)用龍格庫(kù)塔法時(shí)間推進(jìn),得到了一系列隨時(shí)間順序的數(shù)值計(jì)算結(jié)果,描述了膛口流場(chǎng)的形成發(fā)展過程,清楚地顯示了流場(chǎng)波系結(jié)構(gòu)的變化并對(duì)其進(jìn)行了分析.計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符,表明該數(shù)值計(jì)算方法可行,并且具有很好的激波捕捉能力和激波分辨率.

為了解決流固耦合問題中的物體大幅度運(yùn)動(dòng)帶來的困難,采用ale(arbitrarylagrange-euler)動(dòng)網(wǎng)格方法跟蹤自由表面上浮體的運(yùn)動(dòng)。計(jì)算表明:浮體在無粘流體中的垂蕩與彈簧-物體的振動(dòng)模型理論解符合得較好;浮體在粘性流體中的自由橫搖為阻尼運(yùn)動(dòng),其橫搖角度隨時(shí)間的增加而減小,且在不同初始角度下運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的固有周期相當(dāng)。在有外力力矩激勵(lì)時(shí),外力力矩的周期與系統(tǒng)的固有周期相當(dāng)時(shí)浮體橫搖運(yùn)動(dòng)趨于共振狀態(tài),運(yùn)動(dòng)幅度最大。計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了計(jì)算程序的可靠性與精度。本文方法為ale方法應(yīng)用于流體-多浮體耦合運(yùn)動(dòng)分析奠定了基礎(chǔ)。

在采用圓管縮口-壓裝-焊接-磨削的方法加工球形閥芯時(shí),焊接是關(guān)鍵的一環(huán).因縮口工件焊接前塑性加工產(chǎn)生了應(yīng)力場(chǎng),且焊后還要進(jìn)行機(jī)械加工,故如何優(yōu)化焊接工藝參數(shù)以保證在焊透的前提下控制焊后殘余應(yīng)力成為有待解決的問題.文中以mscmarc為平臺(tái),對(duì)球形閥芯縮口工件的焊接進(jìn)行了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維數(shù)值模擬,通過比較不同工藝參數(shù)下的焊縫尺寸及焊后殘余應(yīng)力優(yōu)化了焊接工藝參數(shù).結(jié)果表明,模擬的可靠性;對(duì)于焊接前塑性加工過的工件,其焊后的殘余應(yīng)力場(chǎng)是多個(gè)塑性加工工序應(yīng)力場(chǎng)的疊加.

針對(duì)有限元法等傳統(tǒng)數(shù)值計(jì)算方法存在受單元網(wǎng)格限制、前后處理工作復(fù)雜的問題,提出應(yīng)用一種數(shù)值計(jì)算方法——無網(wǎng)格伽遼金法,對(duì)具有簡(jiǎn)單邊界條件的水利水電工程施工導(dǎo)流的恒定二維淺水流動(dòng)問題進(jìn)行了分析、計(jì)算.同時(shí)利用有限元法進(jìn)行了對(duì)比計(jì)算,從流速、水位的計(jì)算結(jié)果來看,兩種計(jì)算方法結(jié)果相近、誤差較小,表明采用無網(wǎng)格伽遼金法解決此類問題是可行的.

結(jié)合青海省某一級(jí)公路三維植被網(wǎng)護(hù)坡試驗(yàn),介紹了三維植被網(wǎng)的性能及特點(diǎn),分析了三維植被網(wǎng)植草護(hù)坡的作用原理,并介紹了三維植被網(wǎng)的施工方法,就其護(hù)坡效果和環(huán)保作用作了說明,指出其作為一種新的防護(hù)材料具有可推廣性。

闡述了熱傳導(dǎo)的基本原理,應(yīng)用此基本原理建立了瀝青路面彈性層狀體系的空間計(jì)算模型,對(duì)其在日周期氣溫變化下產(chǎn)生的非線性瞬態(tài)溫度場(chǎng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,并給出了算例。通過本文的分析可為溫度應(yīng)力的計(jì)算提供可靠的依據(jù),從而為瀝青路面設(shè)計(jì)提供有效的理論保障。

通過吊臂焊接過程進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,獲得了焊后變形量,并對(duì)吊臂兩側(cè)面變形進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。依據(jù)模擬變形趨勢(shì),設(shè)計(jì)了工藝支撐,并采用試驗(yàn)驗(yàn)證了工藝支撐控制變形的效果。結(jié)果表明,吊臂整體變形趨勢(shì)為向內(nèi)收縮,峰值位于自由端面焊縫位置處,其值為2.532mm。模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,滿足工程應(yīng)用要求,從而驗(yàn)證所建立的有限元模型的正確性。工藝支撐設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)易的雙螺旋結(jié)構(gòu),增加工藝支撐后,焊接變形控制效果在25%以上。

基坑降水設(shè)計(jì)常采用大井法計(jì)算基坑涌水量,但是當(dāng)研究區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜,含水層非均值性,防滲圍堰的存在且滲透系數(shù)的不確定性時(shí),利用\"大井\"解析法求解涌水量時(shí),概化的條件較多,往往降低計(jì)算結(jié)果的可信度;而數(shù)值法不受其限制。因此本文采用了數(shù)值模擬軟件visualmodflow對(duì)基坑涌水量進(jìn)行了模擬。在正確分析水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,建立合適的水文地質(zhì)概念模型并確定數(shù)學(xué)模型,通過非穩(wěn)定流計(jì)算求取基坑涌水量,并對(duì)防滲墻的防滲效果進(jìn)行三種方案模擬計(jì)算,結(jié)合工程降水實(shí)際,推求防滲墻的滲透系數(shù)。

基坑降水設(shè)計(jì)常采用大井法計(jì)算基坑涌水量,但是當(dāng)研究區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜,含水層非均值性,防滲圍堰的存在且滲透系數(shù)的不確定性時(shí),利用＂大井＂解析法求解涌水量時(shí),概化的條件較多,往往降低計(jì)算結(jié)果的可信度;而數(shù)值法不受其限制。因此本文采用了數(shù)值模擬軟件visualmodflow對(duì)基坑涌水量進(jìn)行了模擬。在正確分析水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,建立合適的水文地質(zhì)概念模型并確定數(shù)學(xué)模型,通過非穩(wěn)定流計(jì)算求取基坑涌水量,并對(duì)防滲墻的防滲效果進(jìn)行三種方案模擬計(jì)算,結(jié)合工程降水實(shí)際,推求防滲墻的滲透系數(shù)。