基于结构化网格自动划分的汽车发动机强度分析

使用三维设计软件CATIA设计了汽车发动机的复杂结构,然后在网格划分软件HARPOON中将设计的发动机零件自动划分为以结构化六面体网格为主的有限元网格,最后在大型非线性有限元软件ABAQUS中,分析了发动机在静力和动力作用下的应力分布.计算结果表明,采用结构化六面体网格,单元数量少,计算速度快,结果可靠;而采用四面体网格,单元数量大,对于同样配置的计算机,无法进行四面体网格的模型的计算.网格尺寸增加后,单元数量减少,计算机可以计算四面体网格模型,但计算结果与六面体网格偏差比较大.     

基于HyperMesh网格检查与修补的二次开发

针对数模网格的手工检查及修补过于繁琐的实际问题,基于TCL/TK脚本语言,利用HyperMesh的API(Application Program Interface)接口编写代码,集成了自动划分网格、网格的检查、网格自动清理、重新划网格、网格修补等步骤,并利用跨平台窗体自定义界面直观显示网格修补方式,采用HyperMesh自有功能和自定义功能相结合的方式,集成了分割四边形、分割所有边、合并节点、添加Washer、Smooth、填补孔六种修补方法。并通过汽车后备箱盖实例验证,极大地提高了HyperMesh软件网格划分效率和质量,减小了人工操作出错的概率,为相关工作人员提供了便利工具,为后续企业开发工作积累经验。     

船舶模型边界网格单元识别技术研究

对船舶模型进行局部结构有限元分析时,添加载荷有时只是针对船舶有限元模型的舱壁、舷侧、内外底和甲板上的有限元网格.从模型中划分出这些部位上的网格单元,目前的方法还只限于从模型中手工提取,操作繁琐,耗时较长,效率低且易出错.以MSC.Patran为处理平台,使用PCL语言,开发出3D舱室边界单元自动识别系统.结果表明,该自动识别系统的开发,能够准确的识别出舱室的边界网格单元,进而大大提高工程技术人员的分析效率.     

ANSYS发布ParaMesh2.3

ANSYS公司于2004年3月25日发布独立的网格处理软件包ANSYSParaMesh 2.3,该软件能方便快捷地处理由MSC.Patran、MSC.NASTRAN、EDS NX Nastran、FLUENT、Star-CD和 ABAQUS等一系列仿真分析软件所产生的网格。ANSYS ParaMesh 2.3无需借助任何CAD系统就能够对已有的网格模型进行参数化修改,而修改后生成的网格模型可应用于参数化、实验设计和概念分析研究等方面。ParaMesh 2.3新功能是可根据更新后的几何模型,直接修改现有的旧网格模型,而不必在新几何模型的基础上重新划分网格。ParaMesh的新目标更新功能可方便地修改…     

三维模型孔洞修补方法的研究

针对三维模型中带有各种原因造成的孔洞, 为后续的模型分析操作带来困难, 提出了一种基于曲率特征的三维模型孔洞修补方法。其基本思想是利用波前法对孔洞进行快速填充获得初始的修补网格, 再运用网格优化的技术依据孔洞边界点的曲率特征对初始网格进行调整。首先根据邻接三角形中边界边的性质识别出孔洞的边界, 然后使用波前法和三角形顶点的夹角关系完成孔洞的初始填充, 接着结合曲率标准对孔洞网格进行细化, 最后对修补孔洞的网格顶点进行几何形态的调整, 使其与周围网格自然过渡。实验表明该算法简单、稳定, 可以完成不同类型的孔洞修补。     

SimOffice V2005部分组件新功能

一、MSC.Marc v2005 MSC.Marc是处理高度组合非线性结构、热以及其他物理场和耦合场问题的高级有限元软件.MSC.Marcv2005具有超强的单元技术/网格自适应和重划分能力、广泛的材料模型和高效可靠的处理高度非线性问题的能力以及基于求解器的极大开放性,广泛应用于产品加工过程仿真、性能仿真和优化设计.     

三角网格模型的补洞算法研究

提出了一种三角网格模型的空间孔洞修补算法.首先根据网格中的点、边和三角形之间的关系提取孔洞边界,然后根据孔洞区域的夹角的顺序在空间中依次填补三角形直至修补完全,接着对新增加的高度弯曲的三角形进行细分,最后对修补后的孔洞网格进行几何形态调整,光顺化整个孔洞曲面.实验结果证明,该算法简单、有效,孔洞修补效果好.     

加快光线跟踪计算的网格优化划分

网格是一类重要的光线跟踪加速结构,其结构简单、能快速创建.但是网格划分的尺度对光线跟踪的效率有很大的影响.针对此,提出一种代价预估计算方法.以度量网格划分对光线跟踪计算效率的影响,并由此计算网格优化划分的分辨率,首先根据模型类型和网格使用方式计算几种场景参数,分别预估网格创建、跟踪和空间的开销;然后根据不同应用需求,以相应的预估代价最小来进行网格的优化划分.与已有方法不同,文中方法考虑了场景中面片分布类型对网格划分的影响,提高了度量计算的精度;还综合考虑了网格创建时间、空间需求等因素,以便度量计算能根据绘制任务的不同进行相应的优化处理.该方法能更好地提高绘制效率,特别是能处理动态场景和面片非均匀分布的复杂场景,而这些是已有方法难以处理的.实验结果表明,文中方法的预估网格优化分辨率与实际的最优分辨率很接近,优于已有的类似工作.     

任意三维物体FDTD共形网格生成算法

时域有限差分法(FDTD)是计算电磁学广泛使用的方法之一.作为一种数值方法,首先要对目标模型进行网格离散.它直接影响到计算的精确性与复杂性.为了避免采用Yee氏单元对复杂模型建模所产生的阶梯误差,实现了一种任意复杂形状三维物体FDTD共形网格自动生成算法.对于由AutoCAD等建模软件生成的目标模型(三角形和四边形构成),应用计算机图形学方法求出网格线与模型的交点,在三个网格面分别生成共肜网格.数值结果证实了共形网格生成方法的正确性和在提高FDTD方法计算精度方面的有效性.     

有限元网格划分相关问题分析研究

以有限元分析软件HyperMesh为计算平台,分析两个简单模型的静态受力产生的变形和应力,阐述有限元网格不同划分方法对计算精度的影响。     

面向有限元分析的实体表面网格模型的优化

针对CAE软件开发的需要，将通用CAD软件输出的以表面三角形网格形式表示的实体模型输入CAE软件，作为有限元分析用几何模型。然后根据特定领域有限元分析的要求对表面网格进行优化处理，优化网格的数量和质量，以便进一步生成适合有限元计算需要的各种单元模型。     

面向人臂三角形动作基元的拟人臂运动学

对拟人臂的运动规划问题进行了研究.通过引入动作基元的概念,将动作基元空间作为连接任务空间与关节空间的桥梁,构建了一个"关节空间-动作基元空间-任务空间"的三级运动规划框架.这种规划方式既保证了对拟人臂运动过程的控制,又简化了复杂操作任务的运动规划.在抽象的动作基元基础之上提出了一个具体的人臂三角形模型,用以描述拟人臂的运动状态.通过引入拟人臂工作平面的概念,利用坐标变换与几何分析相结合的方法详细推导并建立了人臂三角形空间与任务空间和关节空间之间的正逆运动学,为基于人臂三角形的动作基元设计奠定了基础.最后通过仿真算例验证了运动学算法的有效性与可行性.     

光三角式传感器测距系统

主要介绍了光三角式距离传感器测距系统的结构组成和原理 ,分析了参数之间的转换关系 ,论述了以单片机为核心构成检测电路的原理和性能 ,以及单片机的软件功能。最后给出检测系统的主要技术指标。     

三角形条带网格模型几何压缩方法研究

三角形条带为三角形网格提供了一种紧凑的表示方法，使快速的绘制和传输三角形网格成为可能，因此对由三角形条带构成的网格压缩进行研究具有重要的意义．本文使用Triangle Fixer方法对三角形条带构成的三维模型拓扑信息进行了压缩，并采用3阶自适应算术编码进一步提高压缩率；同时结合量化、平行四边形顶点坐标预测以及算术编码来实现三角形网格几何信息的压缩，在几何模型质量基本没有损失的情况下，获得了很好的压缩性能．     

锥光全息非接触式测量系统设计

针对激光三角法易受测量斜面的影响和一般全息法测量范围小且光源依赖性强等问题,提出基于锥光全息原理的非接触式测量法,该方法采用共路测量,具有很好的环境适应性。在分析锥光全息系统原理的基础上,对系统的机械结构、电气控制部分及软件进行设计,完成图像采集与处理、温度自适应控制以及人机交互等功能。通过与双频激光的比对实验表明:锥光全息系统具有较高测量精度,能够满足测量要求。     

Spline functions in chemistry: approximation of surfaces over triangle domains

Chemists often come across triangle domains – usually with the basic simplex in ?². A smooth surface is needed for approximating the chemical properties between the measured data for solving some model (differential) equations numerically.

Our research group has been working on approximating ternary chemical surfaces of two special fields by smooth functions (vapour – Liquid equilibrium data and explosion-limit surfaces of ternary gas systems).

A mathematical solution was given in both fields by special spline surfaces, and for visualization, our own software (TRIGON) was used. In this paper the summarized chemical background of each problem is provided, the mathematical solutions, the newest theoretical developments and their results are discussed.     

Model interoperability via Model Driven Development

Among the factors that contribute to the inherent complexity of the software development process is the gap between the design and the formal analysis domains. Software design is often considered a human oriented task while the analysis phase draws on formal representation and mathematical foundations. An example of this dichotomy is the use of UML for the software design phase and Petri Nets for the analysis; a separation of concerns that leads to the creation of heterogeneous models. Although UML is widely accepted as a language that can be used to model the structural and behavioural aspects of a system, its lack of mathematical foundations is seen as a serious impediment to rigorous analysis. Petri Nets on the other hand have a strong mathematical basis that are well suited for formal analysis; they lack however the appeal and the ease-of-use of UML. A pressing concern for software developers is how to bridge the gap between these domains and allow for model interoperability and the integration of different toolsets across them, and thus reduce the complexity of the software development process. The aim of this paper is to present a Model Driven Development (MDD) model transformation which supports a seamless transition between UML and Petri Nets. This is achieved by model interoperability from UML Sequence Diagrams to Petri Nets and supported by tool integration. The model transformation framework allows a software system to be designed in terms of UML Sequence Diagrams and subjected to formal analysis by taking advantage of the strong mathematical framework of Petri Nets. The behaviour of a Personal Area Network will be used to illustrate the proposed approach and to highlight model interoperability and tool integration through the design, the transformation and the analysis phases.     

Identification of gaps in mangrove forests with airborne LIDAR

Mangrove forests change frequently due to disturbances from tropical storms, frost, lightning, and insects. It has been suggested that the death and regeneration of trees in small gaps due to lightning may play a critical role in mangrove forest turnover; however, the large-scale quantification of spatial pattern and areas of gaps is lacking for investigating this issue. Airborne light detection and ranging (LIDAR) technology provides an effective way for identifying gaps by remotely obtaining direct measurements of ground and canopy elevations. A method based on an alternative sequential filter and black top-hat mathematical morphological transformation was developed to extract gap features. Comparison of identified gap polygons with raw LIDAR measurements and field surveys shows that the proposed method successfully extracted gap features in mangrove forests in Everglades National Park. There are 400–500 lightning gaps per square kilometer in mangrove forests at the study sites. The distribution of gap sizes follows an exponential form and the area of gaps with sizes larger than 100 m² account for 55–61% of the total area of gaps. The area of gaps in the mangrove forest in Everglades National Park is about 4–5% of the total forest area and the average gap formation rate is about 0.3% of the total forest area per year, indicating that lightning gaps play an important role in mangrove forest dynamics.     

基于三角块分割实现细节等级地形的动态仿真

在游戏开发、场景模拟、实时控制等生产实践中，往往涉及地形地貌的无级变换、细节等级(LOD)显示等技术，以改善系统性能，提高运行功效。实现LOD有多种方案，常见的有基于多分辨率空间二分树结构绘制细节等级模型等，但这些方案均存在不同程度的不足。该文结合实例，通过对地形特征的详细分析，基于二元三角树结构机制，提出运用三角块分割技术、强制分割法则实现细节等级地形的动态仿真，进而提高模拟质量。     

基于形状信息的三角形交通标志检测方法

提出一种基于快速辐射对称性和Hough变换的三角形交通标志检测方法。利用快速辐射对称性检测三角形的内心,在内心处设置一个窗口对窗口内图像作Hough变换,在图像的Hough域中检测三角形交通标志。实验结果表明,该算法能有效弥补现有同类算法的缺陷,具有较高的检测效率。