适应于3维非结构化网络数据场的切片可视化技术研究

针对３维非结构化网格数据场出现的各种网格单元，设计了相应的直边４面体化剖分方案，并在此基础上提出了一种关于非结构化网格数据场的切片可视化，简化了切平面与网格单元间相交多边形的计算，保证了各相交多边形的自然合法性。     

网格曲面中复杂孔洞的自动修补算法

为了修补三角网格模型中的复杂孔洞，提出一种基于边扩展的复杂孔洞修补算法.通过计算出孔洞边界的最小二乘平面，并将孔洞边界投影到该最小二乘平面上，得到投影多边形.当投影多边形存在相交的边时，则对每条相交的边采用边扩展算法，生成新的三角面片，从而将复杂孔洞剖分成若干个子孔洞.对新生成的子孔洞重复上述剖分方法，直至所有子孔洞变为简单孔洞后，采用平面三角化技术对简单孔洞进行修补,并采用细分技术得到形态均匀的孔洞三角网格.实验结果表明，该孔洞修补算法适用于三角网格模型中的各种复杂孔洞,能较好地保持原三角网格模型的细节特征.     

多相流数值模拟中复杂地质体网格剖分实现技术

考虑到复杂地质体的网格化剖分建模技术对多相流体数值模拟精准度的影响,提出了基于布点法构建任意多边形、任意约束的PEBI(Perpendicular bisection)多约束、交互式网格剖分实现技术与网格生成算法。网格生成过程包括五个方面:布点;三角剖分;查找不合格三角形,调整点布局;生成泰森多边;进行拓扑重构,生成二维、三维PEBI网格。剖分过程中将直井、水平井、断层等各种约束分别概化为点、线、区约束,基于泰森多边形的拓扑重构,完成PEBI网格的生成。将剖分算法耦合到作者前期开发的可视化建模软件TOUGHVISUAL上,并应用于几种典型复杂情况下地质体网格剖分建模,应用结果显示了本文方法的科学实用性和操作简便性。     

面向矿区复杂地质体的四面体生成算法

地质学及矿山研究对象主要特点是结构复杂、非均质、各向异性，四面体网格生成面临的关键技术难题是生成的四面体网格必须保证各个单一地质体边界的一致性．为解决以上问题，本文提出了一种基于面扩展的快速Delaunay四面体网格生成的分治算法，算法首先将地质模型分解为多个简单地质体，利用给定的边界数据样点将这些单一地质体边界进行三角剖分，然后从边界三角形开始递归生成各个简单地质体的四面体网格，最后再将各个简单地质体网格合并为一体．本算法生成的四面体网格可保证多个地质体边界一致，避免四面体单元重叠，且大部分四面体网格符合Delaunay法则．     

三维非结构化网格表面物性数据的快速可视化方法

根据三维非结构化网格数据的固有特点，提出了两种将其单元面按外部面和内部面分类的算法；在比较两种算法的基础上，选择基于最小（或最大）节点编号相关面的外部面集生成算法，利用Ｚ缓存器算法实现了对数据场表面分布图的一种快速显示，与基于一般多面体隐藏面消除的表面分布图显示算法比较，具有高效、快速、易于实现等特点。     

含有圆孔的平面区域全四边形网格生成方法

提出了一种在含有圆孔的平面区域内生成全四边形单元网格的方法。该方法吸附了推进网阵法与映射法失优点,能生成尽可能多的正方形单元,得到结构化网格。利用该方法可以对亲单元进行剖分。该方法计算量小,剖分速度快,区域分简单,生成单元的形状单元。     

加速的三维不规则数据场剖面绘制技术

剖面绘制是三维数据场可视化最常用的方法之一，本文提出了一些加快不规则数据场剖面绘制速度的技术．我们采用的方法是先确定一个与剖面相交的网格单元——种子单元，再扩展到所有与剖面相交的单元．本文通过设置区间标志表，可加快种子单元的确定，并介绍了由种子单元出发快速确定其它所有与剖面相交的单元的方法．在剖面与网格单元的求交上，我们通过设置相交情况表也加快了求交的速度．最后，我们给出了一个将该方法用于三维流场可视化中的具体实例     

一种高性能二维有限元网格剖分软件

在通用有限元软件中,网格自动剖分是一个必不可少的重要组成部分。作者基于改进的 Delaunay剖分算法,研制了一种高性能二维有限元三角形网格剖分软件 TRIANG2D。在研制过程中,作者改进了利用加权平分法设置内部节点的方法;提出了两种单元形状修正措施;利用插值法解决了任意曲线边界场域的剖分问题。TRIANG2D 适用于任意复杂的平面场域,具有通用性强、输入数据少、使用方便的特点和剖分网格疏密连续过渡、单元形状理想等优点。     

含有圆孔的平面区域全四边形网格生成方法

提出了一种在含有圆孔的平面区域内生成全四边形单元网格的方法。该方法吸取了推进网阵法与映射法的优点,能生成尽可能多的正方形单元,得到结构化网格。利用该方法可以对亲单元进行剖分。该方法计算量小,剖分速度快,区域分解简单,生成单元的形状良好     

不同网格加密方法在河流回补地下水模拟中的对比

河流回补地下水是线状回补过程,河道附近地下水位高精度模拟是回补效果准确评估的关键。基于非结构化网格加密方法,设定4种不同的网格剖分方案(两种结构化网格和两种局部加密的非结构化网格),在不同边界条件下对河流回补地下水过程进行模拟。通过对末流场、距离河道不同范围回补前后水位变差、地下水均衡和模型运行效率的对比分析,阐明线状回补模拟中不同网格加密方法的优劣。结果表明:与粗结构网格模型相比,两种局部加密的非结构化网格模型以及细结构网格模型的模拟精度高,能更准确刻画因河道回补导致的地下水位变化; 两种局部加密的非结构化网格模型比细结构网格模型运行时间短,在没有大幅降低模拟精度的条件下,运行效率更高; 四叉树网格模型相对于嵌套网格模型具有长期模拟的优势,在河流回补期末,模拟精度要稍高于嵌套网格模型; 同时,四叉树网格模型具有多级加密的优势,加密级次越多,剖分的网格数量相对越少,运行时间相对更短。综上所述,四叉树网格加密方法既保证了模拟精度,又一定程度上提高了模型运行效率,是值得推广的一种局部网格加密方法。     

Effects of mesh style and grid convergence on numerical simulation accuracy of centrifugal pump

In order to evaluate the effects of mesh generation techniques and grid convergence on pump performance in centrifugal pump model, three widely used mesh styles including structured hexahedral, unstructured tetrahedral and hybrid prismatic/tetrahedral meshes were generated for a centrifugal pump model. And quantitative grid convergence was assessed based on a grid convergence index(GCI), which accounts for the degree of grid refinement. The structured, unstructured or hybrid meshes are found to have certain difference for velocity distributions in impeller with the change of grid cell number. And the simulation results have errors to different degrees compared with experimental data. The GCI-value for structured meshes calculated is lower than that for the unstructured and hybrid meshes. Meanwhile, the structured meshes are observed to get more vortexes in impeller passage.Nevertheless, the hybrid meshes are found to have larger low-velocity area at outlet and more secondary vortexes at a specified location than structured meshes and unstructured meshes.     

非结构网格多段翼型绕流Euler及N—S方程数值模拟

描述二维非结构无粘网格和粘性网格的生成方法,对二维翼型绕流进行了Euler及N－S方程数值模拟,运用推进面方法,生成无粘网格,进一步结合推进层方法,生成粘性网格,应用中心有限体积法,采用B－L代数湍流模型,完成了对多段翼型流场的Euler方程和N－S方程的数值模拟计算,计算与实验结果对比表明,所采用的网格生成技术及流场计算方法是正确、有效的。     

非结构网格特定条件下热传导的数值计算

用基元有限容积方法,在非结构化网格中离散和求解热传导方程,二阶迎风格式和全程隐式迭代求解稳态导热问题.在验证求解方法的算例中,结构化和非结构化网格同时采用,并且提供了3种非结构化网格(三角形网格、四边形网格和混合网格)的计算结果,同时用精确解与得到的数值解相比较.虽然两种网格形式都能得到满意的精确度结果,但对于非正交的非结构化网格,二次扩散项对提高精度是十分重要的.     

圆环域中结构与非结构网格的热传导数值计算

用有限容积方法求解圆域和圆环域中的热传导问题。同时采用结构化网格和非结构化网格进行数值计算,其中结构化网格采用极坐标,而非结构化网格采用笛卡尔直角坐标。所有数值计算结果同精确解相比较,并得到相一致的结果。结构化网格求解问题因受求解区域几何形状的限制而需选择不同的坐标系进行方程离散,而非结构化网格则没有这种限制。     

三角格网数模在城市道路平面交叉口CAD中的应用

利用三角网线框模型建立了一个数字地面模型,这一模型可进行三角网自动加密,比较适合城市道路平面交叉口．在基础数据量不是很大的情况下,可以以较高的精确度模拟大地表面,在开发的城市道路平面交叉口CAD(URCAD)系统中取得较好的应用效果．     

基于网格分块的快速地图匹配算法

为了满足地图匹配的实时性和精确性要求,提出一种基于网格分块的快速地图匹配算法。根据网格分块思想将铁路网进行分块并建立空间索引,通过将 GPS定位点与铁路网格相匹配,快速确定其所在网格,运用铁路网络的拓扑结构、历史信息以及方向角确定匹配路段,用改进的投影匹配算法进行误差修正。实验结果表明,该算法是一种精度高、实时性好的地图匹配算法。     

500/220kV电网的分区研究

随着输电网架规模的不断扩大,电网分区已经成为电网发展的必然趋势.介绍了500/220 k V电网的建设过程,强调了进行500/220 k V电网分区研究的必要性,并结合现有研究,将500/220 k V电网分区的研究方法归纳为启发式分区和整体式分区.最后,结合大电网的发展趋势,对分区研究进行了展望.     

一种基于径向基函数的非结构混合网格变形技术

网格变形技术被广泛运用于气动外形优化设计或气动弹性力学仿真之中。非结构混合网格由于拓扑结构比较复杂,其网格变形的难度较大。本章发展了一套基于径向基函数的非结构混合网格变形技术。其基本原理是运用径向基函数对物面边界网格节点的位移进行插值,然后利用构造出来的径向基函数插值序列将物面的位移效应光滑地分散到整个网格区域的节点上。为了提高网格变形效率,需要在物面位移的径向基函数插值过程中进行数据精简,为此,文中提出了一种基于贪心法逐级选择径向基函数空间子集来实现插值逼近的数据精简算法。选择NACA0012翼型和三维LANN机翼的非结构混合网格的典型变形问题作为数值算例,对该方法的实用性进行了验证。计算结果表明该方法具备较高的计算效率,对大尺度变形问题的适应性很好,变形后计算网格的质量仍然可以得到有效地保证。     

基于HBase的输电线路综合数据存储方案设计

输电线路综合数据具有复杂性、体量巨大及多源异构等特点。针对当前关系数据库对于视频图像、图片等非结构化数据处理能力不足的问题,结合大数据的相关理论,提出基于Hadoop和HBase的输电线路综合数据的存储方案,将结构化数据和非结构化数据均转化为Bytes数组存入HBase数据库,并阐明具体的存储原理和工作方式,有效地解决了原有数据信息共享性差、非结构化数据难以存储等难题,弥补了关系数据库的不足,为大数据时代下智能电网的信息化建设提供思路。