径向基函数、散乱数据拟合与无网格偏微分方程数值解

介绍了近年来国际上有关散乱数据拟合研究中的径向基函数方法，及其在散乱线性泛函信息插值，无网格偏微分方程数值解中应用的主要内容。  

空间网格结构频域风振响应分析模态补偿法

大跨空间网格结构是频率密集性结构,按照模态分析法,尽管考虑多阶振型的影响有时也难以包含所有的主要贡献模态。从数值分析中可以发现,大跨空间网格结构风振分析中往往存在着一些高阶振型,它对风振响应的贡献比较大,但由于其频率高往往很容易被忽略。本文根据模态对系统应变能的贡献,提出了一种有效的选取主要贡献模态的方法,为了克服包含所有主要贡献模态的困难,本文提出了一种简单的方法来补偿由于高阶模态遗漏而产生的误差,并通过一个网壳的算例对所提出方法的有效性进行了验证。  

无单元法研究现状及展望

无单元法是众多无网格方法中较有代表性的一种,形式简单、明确,计算精度高。因其具有仅需离散的结点信息、解答具有高次连续性、能较好地反映应力高梯度分布并便于跟踪裂纹的扩展过程等优点,无单元法自问世以来获得了广泛的重视,已成为计算力学领域的一个研究热点。文中着重分析了无单元法研究中的热点问题及解决方法,介绍了该方法目前的一些应用范围,并指出其可能的发展方向。  

网格曲面中孔洞的光滑填充算法研究

三角网格模型是几何描述的一种重要形式，有着广泛的应用。但三角网络模型常常会存在孔洞缺陷。这些孔洞的存在一方面影响视觉效果，另一方面会影响许多后续的操作，如快速原型制造、有限元分析等，因此有必要对这些孔洞进行修补。目前绝大多数孔洞填充算法是将网格模型中的孔洞提取成空间多边形，并对孔洞多边形进行三角化。这种处理方法的主要缺陷是没有考虑网格曲面在孔洞附近的几何形态，因而填充部分不能与整个曲面光滑地融为一体。笔者提出了一种三角网格曲面中孔洞的光滑填充算法。该算法根据孔洞周围网格曲面的几何信息来增加孔洞内部的采样点，然后再对增加的采样点进行三角化，较好地解决了填充部分与整体曲面光滑连接的问题。  

无网格法模拟复合型疲劳裂纹的扩展

本文提出了用无网格Galerkin法模拟构件在复合变形作用下疲劳裂纹扩展路径并预估其疲劳寿命的方法。该法能够自然模拟疲劳裂纹的扩展,不需要网格重构,避免了裂纹扩展过程中的精度受损。应用无网格数值结果计算了J积分和应力强度因子IK和IIK;按照最大周向应力理论获得了裂纹扩展偏斜角。基于最小应变能密度因子理论,确定了裂纹扩展量aD,并能获得疲劳载荷的循环周数ND。文末对数值模拟结果和实验拟合结果进行了对照。  

基于解析试函数的广义协调四边形膜元

本文构造三个广义协调四边形膜元。根据弹性力学平面问题的控制方程和艾雷应力函数,求出问题基本解析解,然后用其作为试函数来构造单元:ATF-Q4a、ATF-Q4b、ATF-Q4q。数值算例表明,其中两个单元ATF-Q4a和ATF-Q4q对网格畸变不敏感,显示出良好的性能。  

板料冲压成形快速分析软件FASTAMP

基于先进的有限元逆算法研制开发了具有独立版权的板料冲压成形快速分析软件FASTAMP,与传统的增量法CAE软件有很大的区别,可以进行快速的优化设计和成形性模拟,主要面向产品设计、工艺设计与模具设计人员.该软件具有一套完整的、独立的前后处理系统,其中包括标准的CAD数据接口、曲面编辑和曲面网格生成器.  

基于八叉树的三维网格模型体素化方法

利用八叉树结构的编码特性,提出一种将三维多边形网格模型离散成体素表示。进而产生整个模型的体素表示的算法,提出利用多边形网格轮廓体素和模型内、外体素序列的标志位特性,将三维网格模型内部体素化,纠正了Flooding算法在处理内部封闭空腔时产生的错误。算法可在PC平台上实现。通过证明和实验可知,本算法能产生准确的26-邻接体素模型,并且具有较高的执行效率,能取得较好的效果。  

关于结构高频响应分析中有限元网格划分的细化标准

本文以周边简支方板在随机面分布力作用下振动加速度响应分析为例，用MSC/NASTRAN有限元软件研究了0-1000Hz和0-2000Hz频率范围内结构模态数和振动加速度响应均方根值随单元大小的变化规律，与解析法结合验证了由波动理论导出的单元细化标准。作为补充提出了结构模态数的单元细化标准。用相同方法对简支圆筒壳体在随机外压作用下1000-2000Hz频率范围内的加速度响应做了研究，本文提出的单元细化标准进一步得到验证。  

纳米TiO2的制备及其光催化活性

用高分子凝胶法制备纳米TiO2,研究了烧结温度对晶粒大小的影响以及粉体的平均粒径和光催化活性的关系.结果表明:高分子凝胶形成的小且均匀的网格限制了TiO2晶粒之间的接触和团聚,因此在较低温度下即可合成分散性好、平均粒径细小、粒径均匀且无团聚具有锐钛矿结构的纳米TiO2.随着煅烧温度的升高,纳米TiO2的平均粒径逐渐增大.纳米TiO2平均粒径的减小可提高其光催化活性以及对次甲基蓝的降解速率.适量的TiO2可以使次甲基蓝的降解率达到70%.