计算像管三维静电场的多重网格法

研究了利用多重网格法计算静电像管的三维静电场分布。通过计算同心球系统与倾斜的双圆筒阴极透镜两个例子,表明计算精度可以达到10-3～10-4。通过比较多重网格法与有限差分法计算三维静电场的计算精度和计算效率,发现多重网格法的收敛率为常数。在相同计算精度的情况下,其计算效率比有限差分法快8～31倍,有效地提高了求解三维静电场的计算效率,从而为非旋转对称静电像管的设计打下了坚实的基础。     

水轮机转轮叶片问题

瑞士科学家开发了一种模拟长短叶片的混流式转轮水流的数值模拟法。在两片相等叶片的空间使用C型结合H型离散网格法这种技术可用于设计工作之中。工业实践证明，这种新方法的可靠性与在瑞士工业界多年来应用的标准欧拉法一样好。     

利用网格法计量水库库容

显然，水库泥沙不可避免地影响着水库的预期寿命。当泥沙不断淤积时，则水库库容相应减小，逐渐地削弱水库的效用。     

瞬发γ光子在柱腔体中产生的内电磁脉冲

本文推导了柱二维初级电子的连续性方程和动量方程,给出用欧拉方法、拉格朗日法和质点网格方法分别计算的初级电流及其产生的内电磁脉冲。在弱电场(E≤10~4V/m)的条件下,这三种方法得到的结果与非自洽法的结果比较接近。     

圆弧齿轮等温弹流润滑的多重网格数值分析

根据圆弧齿轮啮合原理建立单圆弧齿轮等效线接触弹流润滑模型,利用多重网格法求解其等温弹性流体动力润滑的数值解,分析不同参数变量对润滑油膜压力和膜厚的影响。结果表明:齿轮转速、模数、传动比、压力角、润滑油黏度越大,则齿轮的油膜压力越小,油膜越厚,因此在保证齿轮传动要求的前提下,可适当增大齿轮的压力角和模数等几何参数;齿轮螺旋角增大,油膜厚度会减小,因此螺旋角的取值应在一个合理的范围内;采用多重网格法计算所得的油膜压力和油膜厚度分布都符合典型的弹流理论,且比以前的研究结果更能接近实际情况。     

方盒形件拉深成形无网格法模拟

针对板材冲压成形有限元模拟存在的不足,采用一种新的数值方法——无网格法对方盒形件拉深成形进行数值模拟研究。建立基于无网格法的板材冲压成形力学控制方程。采用材料形函数避免影响域和形函数的频繁更新。通过改造无网格形函数获得动可容形函数,该形函数具有插值性,通过对全域内的节点形函数进行重新构造,可精确施加复杂问题的本征边界条件。利用模具上分布的节点建立矩阵,利用矩阵的特性可实现接触搜索。在此基础上,为提高接触搜索效率,提出建立稀疏"矩阵"数据结构加快接触搜索。编写板材冲压成形无网格模拟程序,实现方盒形件拉深成形无网格法模拟。通过盒形件冲压成形无网格数值模拟考察压边力对盒形件冲压成形过程的影响,获得厚度分布和应力应变分布,通过数值模拟结果与试验结果的比较,表明采用无网格法模拟板材冲压成形是有效的。     

影响滚动轴承最小油膜厚度因素的分析研究

运用多重网格法计算得出滚动轴承最小油膜厚度,并对影响膜厚的因素进行了分析研究,得出了加大滚子半径和提高内圈转速有利于提高最小油膜厚度的结论。     

基于FGMRES-PBTG算法的介质粗糙面散射特性的模拟

针对具有大介电常数介质粗糙面的电磁散射问题,提出了灵活的广义最小余量法(FGMRES)和基于物理意义的双网格法(PBTG)的混合算法,并对介质粗糙面的电磁散射系数和发射率进行了仿真.在PBTG算法的基础上,应用了FGMRES迭代算法求解矩阵方程.通过PBTG算法加速矩阵向量积和FGMRES算法加快迭代收敛速度,达到减少计算量和加快计算速度的目的.通过计算实例可知,FGMRES相对其他迭代法具有很好的收敛性,耗时较少,在满足精度要求的前提下,较其他迭代法明显加快了计算速度,并有效地模拟了介质粗糙面的电磁散射特性.     

隧道层状围岩体变形分析新方法研究

传统离散单元计算方法(包括UDEC和DDA法)适合于求解岩土工程中有较多地质界面的问题,分析层状围岩体或大块体时仍需要离散化为若干小块体,为此增加许多不必要的人工界面,而有限元法等连续性方法并不适合表达有较多非连续面的问题.为此以DDA法为基础,建立无网格法高阶插值的DDA块体模型,原理上即利用无网格插值或近似方法如移动最小二乘法等,以获得离散大块体的复杂位移变形场,遵循原DDA法建立块体系统刚度矩阵、进行动力迭代分析的基本原理,实现无网格法与DDA法内部耦合分析.新方法模型针对层状围岩体,在建模分析上方便直接,数值算例表明对隧道层状围岩体分析结果是合理有效的.     

三维无网格法及其在超音速弹丸流场模拟中的应用

为研究三维无网格方法及其在超音速流场模拟中的应用,基于Batina发展的显式无网格算法,借鉴非结构网格方法下的耗散模型,给出了一种无网格法下求解三维Euler方程的具体实现形式,并对某标准弹丸在超音速下不同马赫数、不同攻角的绕流流场进行了数值模拟,分析了其在不同马赫数和不同攻角下的升、阻力系数,俯仰力矩系数以及压心等,与实验结果进行了比较,结果基本一致.计算结果很好地验证了文中的三维无网格法在超音速流场数值模拟中的准确性和实用性.