基于射线法的STL无锯齿变形六面体网格剖分算法

介绍了基于射线法的STL无锯齿变形六面体网格剖分算法的原理和实现方法;通过记录辅助点为基础,开发出了基于射线法的STL无锯齿变形六面体的网格自动剖分程序;实际运用结果表明,采用本算法对STL文件进行的有限差分网格剖分是一种切实可行的办法.剖分后表面锯齿化严重的问题得以解决,外表面光滑,更加接近于铸件实体.为后续计算和后处理显示奠定了基础.     

基于STL的切片线扫描法网格剖分技术

建立了运用切片线扫描法对STL文件格式实体进行网格剖分的算法,在处理奇异点方面,采用了合理方法.基于该算法开发了能对任意复杂实体进行三维网格剖分的程序.实例剖分结果表明,该方法的剖分效率高,并能保证剖分精度.     

基于STL的切片法有限差分网格剖分的研究

铸件及铸型实体的三维网格自动剖分是金属凝固模拟按实际形状顺利进行的前提条件。应用将剖切面偏移奇异点的“切片法”对STL文件进行网格自动剖分，所生成的三维直角六面体网格为金属凝固数值模拟采用有限差分法计算提供了铸件和铸型实体的空间位置信息。该方法原理简单、编程实现快捷、适用于剖分任意形状的实体，是一种高效、高精度的剖分方法。     

金属凝固模拟程序网格剖分模块技术研究

网格剖分是金属凝固模拟程序的重要功能，其生成的三维直角六面体网格为运用有限差分法进行数值模拟计算提供铸件和铸型等实体的空间位置信息。网格剖分模块的关键技术有：STL切片法；将切割面偏移微小量，避免处理奇异点；网格(实体)经过变换矩阵实现轴测投影以及单个网格的可见面判断，整体网格的画家算法消隐观察等。经验证，这些技术的应用能高效地实现网格剖分的功能并可直观地显示网格剖分的结果。     

基于STL实体模型的新网格剖分法与软件开发

提出了一种基于STL实体模型的新网格剖分方法，其主要思想是：首先沿Z轴方向进行分层剖分，每一个分层平面与模型相交会产生若干封闭的二维轮廓线区域，然后利用扫描线填充算法对二维轮廓线区域进行填充即可完成整个模型的网格剖分。在此基础上又进而开发了相应的网格自动剖分软件。     

板料成形有限元模拟中自适应三角形网格的研究

针对非规则几何区域的有限元网格剖分,提出了栅格法与推进法结合的新的三角形自适应剖分算法、三角形单元网格的动态自适应加密和聚合算法和基于板料模具穿透量的加密判据和基于法矢量的聚合判据,实现了空间三角形单元网格的划分、自适应加密、动态聚合和重划分.     

挤压铸造数值模拟前处理技术研究

开发了一种用于挤压铸造数值模拟的前处理程序,成功应用于挤压铸造壳体的前处理网格剖分.研究了OPen-GL图像处理关键技术,实现了图像的快速绘制,消除了"隐线",得到了优质图象显示.采用"微颤动法"偏移了奇异点,并修补了STL文件的"孔洞"缺陷,实现了对实体均匀网格剖分离散化处理.网格剖分结果表明,该前处理系统是可靠、有效和实用的.     

数据可视化和遗传算法在有限差分网格自动剖分中的应用

根据STL文件格式，提出拓扑结构优化分层算法，加快剖分速度和效率；利用遗传算法确定网格的大小以及利用数据可视化技术对剖分结果进行分层实时处理，提高割分的灵活性和剖分过程的透明性。     

铸造过程数值模拟三维非均匀网格自动剖分技术研究

有限差分法广泛用于铸造过程中流场和温度场等的模拟,对复杂模拟对象的三维网格任意自动划分对软件用户来说十分重要.本文在传统的均匀剖分算法基础上,研究了针对STL文件模型的分区非均匀剖分算法,并用程序代码实现.对实际模型的应用研究表明,采用非均匀网格剖分技术可以减少模拟网格数量,节省网格剖分所需时间,特别是由于计算单元大大减少,从根本上提高了数值模拟效率.     

STL文件网格剖分中平行面处误差的消除算法

为解决STL文件直角六面体网格剖分中,与坐标平面平行的平面处出现的剖分误差,提出了平行面处误差的消除算法,该算法能够自动查找平行面,利用平行面进行剖分段划分并对段内步长进行调整.试验表明,该算法能够避免平行面处的剖分误差,提高剖分精度.     

网孔零件多工位手动冲模设计

分析了网孔零件的工艺特性,介绍了多工位手动冲网孔工艺、模具结构、工作过程及其设计要点.生产实践证明,多工位手动冲网孔模结构简单、生产效率高.     

锥齿轮结构化网格生成方法与参数化建模仿真

针对渐开线锥齿轮建模与数值仿真的复杂性、结构化六面体网格划分困难等问题，提出渐开线锥齿轮建模与网格划分参数化方法，编程搭建锥齿轮建模与网格划分参数化仿真分析专用软件平台。运用C++语言编写参数化主程序，进行图形界面可视化设计，搭建锥齿轮主参数输入模块。通过渐开线数学模型和锥齿轮的主参数精确建立插值点位置坐标，提出锥齿轮齿廓渐开线及三维实体结构的分块化合并六面体网格生成法，实现渐开线锥齿轮精确建模、正确规整高质结构化六面体网格生成和有限元分析全过程的参数化。此平台具有渐开线直齿锥齿轮建模速度快和结构化光滑六面体网格精度高、动力学分析操作快捷方便等优点，为解决锥齿轮的有限元结构化六面体网格划分和动力学分析提供一种参数化建模与仿真平台。     

全自动四边形有限元网格生成-Ⅱ:网格密度控制

提出了一种网格密度控制和生成的方法,可以根据区域边界曲率、划分单元数目以及网格密度过渡要求,在区域上生成合理的网格密度分布。采用Laplace方程表示要划分区域内的网格密度分布函数,详细给出了有限元法求解网格密度分布函数数值解的步骤。提出的网格密度控制和生成方法可以和区域分解法相结合,实现网格划分的自动化和自适应。文章还给出了网格密度控制的一些例子。     

全自动四边形有限元网格生成-I:区域分解法

提出了一种适用于金属体积成形有限元分析的全自动四边形网格生成算法区域分解法,对该算法的一些关键技术,如几何形状的表示、关键点的确定、网格密度的生成、节点的生成、边界单元的生成、剖分准则、模式匹配、光滑处理以及半带宽的优化等进行了详细的介绍。以该算法为基础,成功开发了全自动四边形网格生成软件AUTOMESH。并给出了一些网格划分的实例,验证该算法的可靠性。     

高合金钢管穿孔顶头的失效分析

介绍了高合金钢管穿孔顶头的主要失效形式,对失效顶头断口进行了SEM和光学金相分析、X射线荧光光谱化学成分分析等测试,探讨了顶头开裂的主要原因。通过适当调整Nb、Co、W等元素的含量,提高顶头铸造质量等,使穿孔顶头的使用寿命有所提高。     

斜轧穿孔过程的刚塑性无网格法数值模拟

斜轧穿孔工艺由于材料变形剧烈,涉及大量的材料非线性、几何非线性和接触非线性,而且在穿孔过程中金属伴有坯料晶粒翻转,其变形过程极其复杂。金属变形的剧烈和流动的复杂性,给斜轧穿孔过程的求解带来了难度。该文结合刚塑性材料流动法则,采用无网格法对斜轧穿孔过程进行数值模拟,分析了穿孔过程中金属的流动规律、力能参数、应力应变规律。实验结果与模拟结果较为吻合,证明该文方法具有可行性和有效性。     

冷镦钢自冲铆钉的热处理工艺试验

利用网带式连续炉对SWRCH35K冷镦钢自冲铆钉进行多炉次淬火、回火热处理工艺试验,对其硬度进行检验。结果表明,当SWRCH35K冷镦钢自冲铆钉在连续炉中900 ℃微渗碳加热后,经860 ℃×90 min淬火+(200～215)℃×80 min回火处理的硬度值(≥530 HV)满足技术要求,自冲铆钉保持锋利的铆钉刃口同时又具有良好的基体塑性,铆接效果良好。     

AZ31镁合金管二辊斜轧穿孔微观组织演变数值模拟分析

提出了一种镁合金无缝管穿孔新方法（二辊斜轧穿孔），并利用三维有限元分析软件DEFORM-3D对二辊斜轧穿孔过程进行了模拟，分析了穿孔过程中的微观组织演变。结果表明，模拟的微观结构与实验的微观结构具有相同的演变规律，平均晶粒尺寸接近，证明了采用二辊穿孔新工艺穿制AZ31大口径镁合金无缝管的可行性和DEFORM-3D软件模拟结果的可靠性。     

基于正交试验法的齿类温锻件冲孔工艺优化

冲孔作为齿类温锻件生产过程中必不可少的一道工艺,其冲头磨损一直是冲头失效的主要形式,严重影响冲头使用寿命。以某双离合自动变速器的二档从动齿温锻件冲孔过程作为研究对象,分析了齿类温锻件冲孔过程中影响冲头模具寿命的主要因素,并将冲头最大磨损量作为表征冲头使用寿命的参数。通过正交试验和有限元模拟相结合的方法,定性分析了冲孔过程各工艺参数对冲头磨损的影响规律,并最终确定齿类温锻件的最优冲孔工艺。经过实际生产验证发现,优化后的冲孔工艺将冲头模具的使用寿命由原有的4000件左右提高至接近9000件,有效地提高了冲头的使用寿命。     

整体规划技术在三维有限元网格生成中的应用

三维有限元网格生成可分为两个步骤：将空间几何形体细分若干个形状简单的子区域；在每个子区域内生成有限元网格。但网格生成时，用户指定的网格参数往往不满足子区域约束和相容性约束，导致生成无效的非相容网格。因此，必须对这些参数进行修正。本文以网格生成参数修正量最小为目标，利用整体线性规划理论处理相容网格的生成问题。实例应用表明这一方法是可行的。