基于弹塑性变形的快速展平算法与网格参数化

针对复杂CAD模型的展平问题,提出在三角网格上数值模拟汽车覆盖件一步逆成形的优化算法,实现了对车身零件毛坯料的快速估计.首先对初始网格进行补洞与局部重新网格化等预处理,得到辅助网格;为了减少变形,采用基于能量释放的初始解预示算法,并用基于金属板材弹塑性变形的一步逆算法进行迭代优化,得到修正的展平网格,经后处理得到最终参数化结果.将文中算法应用到自由边界网格参数化上,通过大量数值实验和比较结果表明,该算法不仅适用于工业上的坯料预估,而且在网格参数化的面积、扭曲变形方面有明显改善,同时具有较好的保角效果.     

检索矩形结构化网格中裁剪单元的数值算法

裁剪等几何分析的首要任务就是检索出裁剪曲面中的裁剪单元,为此提出一种快速检索矩形结构化网格中裁剪单元的数值算法.首先将网格中每个单元的边界划分为12段区间;然后在剪裁曲线上选取适当的参数点,并将得到的离散曲线代替原剪裁曲线,对矩形结构化网格进行剪裁;根据离散剪裁曲线与单元边界交点位置的不同,将裁剪单元划分为156种不同的类型.该算法还可以根据不同情况来获取剪裁曲线上的点,当采用闭合逆时针矩形剪裁曲线对裁剪NURBS曲面参数网格进行剪裁时,该算法能够快速、有效地检索到裁剪单元,并得到剪裁曲线曲率变化大的点以及裁剪单元在物理空间中的像;悬臂梁的最优拓扑结构算例证明了该算法能够快速、有效地检索出任意矩形结构化网格中的裁剪单元.     

求解粘弹性问题的时域自适应等几何比例边界有限元法

提出一种基于分段时域自适应算法和等几何分析的求解粘弹性问题的数值方法。利用时域分段展开,建立了递推格式的比例边界元求解方程,环向比例边界采用等几何技术离散,在继承常规比例边界有限元半解析、便于处理应力奇异性/无限域问题等优点的同时,可更准确地描述几何边界,由此进一步提高了计算精度;在时域,通过分段时域自适应计算,保证不同时间步长下的计算精度。通过数值算例,从计算精度、收敛性等方面,对所提方法的有效性进行了验证。