Numerical Simulation of Residual Stress in Injection Molding

1 Introduction Injection molding is a flexible production technique for the manufacturing of polymer product. A typical injection molding process consists of four stages: filling, packing, cooling and ejection of product. During these processes, residual stress is produced due to high pressure and cooling, which induce the warpage and shrinkage of product. To make the product with high precision, it is important to simulate the pressure and thermal effect induced residual stress in the process…     

全三维气辅成型数值模拟结果的任意剖切显示

任意剖切显示是全三维气辅成型过程数值模拟后处理的重要技术。通过研究四 面体单元与剖切平面的空间位置关系,提出了一种基于纯空间几何解析的任意剖切面求取以 及在剖切面上高质量绘制场数据分布彩色云图的方法,即通过遍历确定“有效单元”、类过滤 交点求解,以及物理量插值与颜色映射求得剖切面上的物理场量,然后采用OpenGL 技术实 现任意剖切面上场数据分布彩色云图的绘制与显示。实例验证表明,该方法能准确、清晰地 绘制出气辅成型过程中任意剖切平面上物理量的分布,有助于工程技术人员更加有效地理解 和分析模拟结果。     

Numerical Filling Simulation of Injection Molding Using Three-Dimensional Model

1 Introduction During injection moulding, the rheological response of polymer melts is generally non-Newtonian and nonisothermal with the position of the moving flow front. Because of these inherent factors, it is difficult to analyze the filling process. Therefore, simplifications usually are used. For example, in middle-plane technique and dual domain technique [1], because the most injection molded parts have the characteristic of being thin but generally of complex shape, the Hele-Shaw …     

基于极半径曲面矩的三维模型检索

提出一种三维极半径曲面矩,并应用于三维模型检索.三维极半径矩是一种具有平移、旋转和缩放不变性的不变量,将三维极半径矩推广到三维极半径曲面矩获得了新的不变矩,该方法不需要将三角面片表示的三维模型数据体素化,从而提高了计算速度和计算精度.同时,基于这种三维极半径曲面矩的识别算法具有很好的识别率.     

基于单张影像的月面三维仿真

根据阴影恢复形状原理,提出一种基于单张影像的快速月面三维建模和光照模拟方法。利用单张2D影像中残留的3D线索——灰度信息,通过SFS方法对月面三维形貌进行快速重建,采用改进的Hapke光照模型对重建后的三维形貌进行渲染。实验结果证明,在精度允许范围内,该方法能快速地实现对月面三维形貌的提取和仿真。     

近断层危害场的三维并行数值模拟

在采用Metis软件包进行区域分解的基础上,结合大型稀疏矩阵的行压缩存储方式,求解基于预处理共轭梯度法的有限元方程组,开发并行有限元计算程序。对三维地质模型进行计算模拟,得到的张店-仁河断裂近断层地震危害场的位移场数值计算结果表明,该并行程序取得了较好的计算加速比。     

Development of Integrated Simulation System for Plastic Injection Molding

Numerical simulation of injection molding have had success in predicting the behavior of polymer melt in extremely complicated geometries. Most of the current numerical solutions are based on finite-element/finite-difference/boundary-element/volume-control methods and the surface model. This paper discusses the development of an integrated CAE system for injection molding in detail, and presents the mathematics for numerical simulation of filling, packing, cooling, stress and warpage in injection molding. The developed system named as HsCAE3D is introduced at the end.     

基于最小面积差的三维模型简化算法

文章提出了一种基于面积误差度量下的三维网格模型简化方法。该方法通过极小化误差目标函数来简化三角网格模型。算法首先对边遍历,计算每条边的最小面积差;然后对面积差最小的边进行折叠;最后通过求解折叠边的最小面积差,确定新点的坐标。实验结果表明,该算法不仅可以反映局部表面几何变化,还可使模型仍具有较高保真度。最后用实例说明了该方法的有效性。     

基于表面颜色属性的三维模型检索

对基于表面属性的三维模型检索进行研究,提出了基于面积颜色分布、基于球面颜色分布、基于颜色球面调和的三维模型检索方法以及基于表面属性的融合方法.通过对模型表面进行按面积均匀采样来获取其颜色分布信息后形成基于面积颜色分布的特征.通过对模型进行均匀球面采样获取颜色分布信息形成基于球面颜色分布的特征.通过首先将模型表面颜色信息按等经纬度球面采样映射为球面函数,然后对其进行球面调和变换形成颜色球面调和特征.融合特征通过对以上特征的两组或3组依一定权值组合而得到.为验证基于表面属性的三维模型检索方法的效果,建立了一个包含有1171个颜色模型的测试库.实验结果表明以上方法均对基于表面属性的三维模型检索具有较好的检索效果且融合特征可以得到优于任何单一特征的检索效果.     

反射图建模的表面重建算法

提出一种利用单幅图像的灰度估计表面形状的方法．对于一幅图像，使用单隐层小波神经网络建立非线性反射图函数模型，通过神经网络的训练最小化误差函数得到网络权值．利用变分法得到景物最终表面高度值，并引入分级实现降低计算量．以此模型为基础。不再需要预知光源参数．实验结果表明了该方法的有效性，且其在恢复精度上有所提高．     

3D Model Reconstruction Based on Process Information

The traditional strategy of 3D model reconstruction mainly concentrates on orthographic projections or engineering drawings. But there are some shortcomings. Such as, only few kinds of solids can be reconstructed, the high complexity of time and less information about the 3D model. The research is extended and process card is treated as part of the 3D reconstruction. A set of process data is a superset of 2D engineering drawings set. The set comprises process drawings and process steps, and shows a sequencing and asymptotic course that a part is made from roughcast blank to final product. According to these characteristics, the object to be reconstructed is translated from the complicated engineering drawings into a series of much simpler process drawings. With the plentiful process information added for reconstruction, the disturbances such as irrelevant graph, symbol and label, etc. can be avoided. And more, the form change of both neighbor process drawings is so little that the engineering drawings interpretation has no difficulty; in addition, the abnormal solution and multi-solution can be avoided during reconstruction, and the problems of being applicable to more objects is solved ultimately. Therefore, the utility method for 3D reconstruction model will be possible. On the other hand, the feature information in process cards is provided for reconstruction model. Focusing on process cards, the feasibility and requirements of Working Procedure Model reconstruction is analyzed, and the method to apply and implement the Natural Language Understanding into the 3D reconstruction is studied. The method of asymptotic approximation product was proposed, by which a 3D process model can be constructed automatically and intelligently. The process model not only includes the information about parts characters, but also can deliver the information of design, process and engineering to the downstream applications.     

三维表面模型的快速切割算法

讨论了一个三维表面模型的快速切割算法.由改进的MC(marching cubes)方法抽取、构成了连续曲面的分组信息以及构成曲面的三角面片的层次包围盒信息，并利用记录了上述信息的B+树模型,完成了三维表面模型的快速切割算法.讨论的算法通过充分发掘和利用MC算法中所隐含的三角面片的包围盒信息和物体各部分间的三维相关信息，在对三维表面模型进行切割计算时,可以快速定位交点，并且根据交点信息，不必遍历模型的所有三角面片，而直接完成对整个被切割模型的分割.研究背景是髋关节整型手术中平面手术刀及球面手术刀对髋关节的切     

三维局部空化流数值计算分析

依据R-P方程,给出了与蒸汽相输运方程量纲一致的自然空化源项模型。依据该空化模型,数值计算了半球头、平头和45度锥角头部的圆柱在不同空化数条件下的平面稳态空化流动,并将数值计算的结果与试验数据进行对比分析。通过比较数值计算与试验的结果,验证该空化流数值计算方法的有效性。在验证算法有效性之后,数值计算了有无攻角的半球头圆柱在不同空化数条件下的三维自然空化流。计算表明,在同样攻角状态下,空化数越小,空泡流的三维非对称效应越明显。     

基于力反馈技术的三维模型表面绘制技术研究

本文将力反馈技术引入虚拟绘制过程中,提出一种基于力反馈技术的三维模型表面绘制方法。首先分析毛笔在三维绘制过程中的受力和变形,采用弹簧-振子模型建立三维毛笔模型;然后由毛笔碰撞变形后的最小包围球找出碰撞相关点,计算碰撞相关点的平均法矢确定投影平面,通过计算毛笔的变形得出在投影平面上的笔触,将该笔触投影到三维模型表面,同时控制毛笔的受力和运笔路径叠加笔触获得具有特定书法效果的三维笔道;最后介绍了仿真系统,使用Phantom Desktop力反馈设备在该系统中实现了三维模型表面的绘制。仿真结果表明,该方法再现了三维模型表面绘制的力觉控制过程,增强了绘制过程中的真实感。     

基于数字近景立体摄影的三维表面模型构建

采用经过标定的数字近景立体摄影系统Z—System获取待建模对象的数字立体像对序列,探讨利用这些立体像对进行三维表面构建的方法。在构建三维目标表面模型时,首先根据数字近景立体摄影测量原理,提取目标表面的特征点和计算特征点的三维坐标;然后利用各立体像对内特征点的像平面坐标,按二维空间TINTIN（triangulated irregular network）构建方法得到离散特征点在三维空间中的拓扑连接关系,进而构建单像对内目标的局部表面TIN模型;最后再利用序列像对间的公共连接点,进行坐标转换,从而在三维空间中将各单立体像对的表面模型拼接成一个完整的三维表面模型。实验结果表明,该方法具有快速灵活的特点且行之有效。     

基于实体模型的三维真实感流动模拟软件的研究与开发

注射成型的流动模拟在预测复杂薄壁型腔的流动行为方面已经比较准确。现行的数值方法主要采用基于中性层的有限元／有限差分／控制体积法,但中性层模型的引入使得模拟软件在应用中具有极大的局限性。本文采用实体模型取代中性层模型,开发了三维真实感流动模拟软件。最后,应用实例证明此模型能够处理由流行CAD系统生成的复杂型腔模型。     

基于广义L-系统的三维植物的仿真生长

L系统及其种种变形刻画的都是同步的并发系统.实际上,在自然界中存在着许多异步的并发现象.本文对传统的L系统作了推广.提出了广义L系统,采用广义L系统描述植物并结合动态数据结构,实现了三维植物的动态仿真效果,弥补了植物仿真实时性差的缺点.     

浅析虚拟仿真系统的三维模型构建应用

虚拟仿真校园漫游技术是虚拟技术其中的一支分支。虚拟仿真是依靠计算机软硬件的强大支持才得以实现。虚拟仿真离不开三维模型的支持,三维模型不仅应用于影视动画、建筑设计和工业设计中,越来越多的应用于人工智能、游戏、3D打印、教育等新兴产业。该文通过阳光学院虚拟仿真校园漫游系统来研究三维模型的创建和优化,以及三维模型在虚拟仿真技术中的应用模式。     

三维CAD曲面模型距离-曲率形状分布检索算法

产品三维CAD模型检索对实现产品设计信息的有效重用具有重要意义和作用.针对在工程应用中存在大量含有曲面的产品,提出一种基于距离-曲率形状分布的三维CAD曲面模型检索算法.首先在模型表面随机取点,计算出所取点的曲率以及该点到模型质心的距离;然后以模型质心为球心,统计处在不同半径球壳间所取随机点的曲率分布,分别以球壳半径和曲率为坐标轴构建距离-曲率平面网格,并统计每个网格中随机点出现的频次,从而形成距离-曲率矩阵;最后利用特定的规则计算矩阵的相似值,用该值衡量2个模型的相似程度,实现模型的相似性检索.实验结果表明,文中算法的检索性能比传统的形状分布算法有较大提高,尤其适用于自由曲面模型的检索.     

粉末注射成形充模流动的数值模拟

论文将粉末注射成形喂料在薄壁模腔中的流动视为二维流动,以流变学的基本方程为基础,建立了从动量方程、连续方程和热传递方程得到的描述粉末注射成形充模流动的数学模型。在无滑移边界的条件下,推导了喂料熔体流导率的计算公式和压力场的控制方程,得到的压力场控制方程是一非线性椭圆偏微分方程,从而可用Galerkin方法进行数值求解,使模型的数值求解成为可能,为进一步对粉末注射成形进行计算机模拟和数值分析奠定了数学基础。