真空加压气淬炉炉壳应力的三维有限元计算

本文以加压高速气冷真空炉旋箍式炉门锁紧结构的强度计算为例，介绍了用三维有 限单元法解决真空工程设计中真空压力容器的计算问题。文中以实例讲述了如何选取合 理的力学模型、单元及位移模式和边界条件。     

涡轮分子泵三维叶列抽气性能简化计算的几率矩阵法

为了进一步提高泵的性能，现代涡轮分子泵的叶列形状越来越复杂，因此现有的一些计算方法使用时有一定的困难。然而，Ｙ·Ｗｕ［１］［２］提出的几率矩阵法能有效地解决各种复杂形状的叶列性能计算问题，但计算的工作量比较大，尤其是将二维模型改为三维的模型时，这个问题就更为突出。为此，我们利用简化的几率矩阵法，解决了三维模型的计算问题，节省了计算时间，理论计算与实验结果基本上一致［３］。     

一种新的模板匹配算法及其在三维形貌测量中的应用

投影光栅法是进行三维形貌测量的有效手段，但当被测物体陡峭度较大或存在高度突变时会出现阴影问题。为此本提出一种基于互相关函数差值的模板匹配算法，该算法可以有效地解决这一问题，同时该算法也可用于大尺度物体三维形貌测量的拼接技术，中给出了算法的详细描述及实例计算，计算结果证明了该算法的正确性。     

三维螺旋弯管的建模

为了解决弯管在弯曲角度、直径、节数等变化时的三维弯管展平曲线的坐标位置以及函数关系问题,以实现大直径弯管的三维设计与制造的自动化、一体化,通过利用工程数学及画法解析几何的方法,分析和建立了弯管在三维状态下的展平曲线方程,同时编写了相应的MATLAB程序.实践证明使用MATLAB解决三维弯管的CAD/CAM问题,比以往解决轴线在同一平面内的弯管[1]问题在工程计算上有一定优势.     

解决动力接触问题的一种新方法

针对目前在强夯法中求解接触面动应力问题方面存在的缺陷,本文作者首次提出了采用单位脉冲荷载法来解决动力接触问题,并编制了三维有限元程序进行动力计算。相对于其他的解决方法,本文方法的计算结果比较符合工程实际情况。     

无航速具有自由液面的三维脉动源Green函数的数值积分方法

提出了一种计算无航速具有自由液面的三维脉动源Green函数的方法．采用零阶Bessel函数的Laplace变换，将无航速具有自由液面的三维脉动源Green函数变形为易于截断处理的形式，实现无穷积分向有限积分的转变．采用样条插值技术和自适应方法解决了高振荡函数的数值积分的速度和精度问题．对半球浮体进行了数值计算，结果令人满意，表明了该方法的有效性和实用性．     

三维场景间相似性计算初探

针对工程设计过程中的空间相似性问题提出了一维空间序结构的相似性计算概念并给出了其数学表示及计算方法。在一维空间序结构相似性研究的基础上，提出了典型方向法来解决三维空间序结构相似性的问题，给出了具体的步骤和详细的计算方法，内容包括：确定典型方向；三维场景的面分组；相似元的衍生构造；最终相似性的计算等。文章最后给出了一个场景间相似性计算的实例，表明典型方向法对于工程设计过程中基于形状的联想方法有着重要应用意义。     

地铁齿轮箱振动与噪声计算分析

运用结构有限元法和声学有限元法，对地铁某型号齿轮箱振动与噪声问题进行计算分析。建立齿轮箱三维有限元模型，采用结构有限元法计算齿轮箱模态频率和振动响应。建立齿轮箱外声场三维有限元模型，导入齿轮箱振动响应结果作为声学边界条件，并采用无限有限元法计算了辐射声压级。     

物质点法三维实体造型算法设计

物质点法在解决工程力学计算问题时,是目前求解固体力学问题的有效方法之一,也是近年来研究的热点。前处理三维造型对于应用物质点法数值计算是非常重要的环节,基于面向对象程序设计思想,应用C++和OpenGL开发三维图形交互方式的物质点法前处理系统,提出应用递归四叉树法、扫描算法划分任意形状非等间距的质点单元,为建立通用的物质点三维造型前处理系统提出有效的解决方案。     

三维单元劈裂法与压剪裂纹数值模拟

对材料裂纹扩展问题进行三维数值模拟对于实际工程具有重要意义。为了解决裂纹扩展模拟过程中网格重新划分问题,并有效地再现受压裂纹面之间的接触和摩擦效应,在二维单元劈裂法基础上进行拓展并推导了三维单元劈裂法。三维单元劈裂法利用四面体单元的几何性质,推导了三维劈裂单元刚度矩阵。通过该三维单元劈裂法,可以在原网格划分方案基础上直接对已有裂纹扩展问题进行模拟,而无需对原有网格划分进行调整,这为实际计算带来了很大的方便,提高了计算效率。数值模拟算例表明该方法是有效的。     

机电二、三维一体化深化设计的现状与探索

机电深化设计在传统二维模式的基础上引入BIM技术的应用,开创了机电二维、三维一体化深化设计的新模式。本文旨在描述目前阶段机电二、三维一体化的深化设计工作模式,探索过程中存在的问题及解决措施,为国内建筑工程机电深化设计的工作提供有价值的参考。     

重载径向轴承三维弹性流体润滑的有限元和边界元耦合数值分析

本文采用有限元和边界元技术分析了重载径向轴承的三维弹性流体润滑(EHL)问题,并提出了一种精度高、收敛快的加权迭代计算模式,用该计算模式成功地求解了由二阶Reynolds方程、粘压方程和三维弹性方程组成的非线性方程组,得到了在各种大偏心率下轴承材料分别为钢、铜和巴氏合金的径向轴承的弹流静特性参数。     

三维实体机构空间布局设计

三维实体机构空间布局设计是机构设计中的关键问题之一，本文通过分析、综合实体机构空间布局设计问题的特点，将静态干涉检测法的准确性和扫描体法的连续性结合起来，提出了一种简便、高效的解决方法，该方法通过采用变步长和扫描面的处理方法，提出了计算效率。实例表明所提出的方法能解决运动构件的干涉检测及相应的修形工作 。     

复杂三维曲梁结构的无闭锁等几何分析算法研究

梁结构在工程中应用广泛,梁结构的仿真分析是计算力学的一个重要研究内容。该文研究了复杂三维曲梁结构的等几何分析方法,首次应用拟协调有限元中的多套函数技术,使用降阶基函数逼近梁内应变项,解决复杂三维曲梁结构仿真中的闭锁问题。利用全局坐标系列式方法,避免了单元刚度阵组装时的复杂坐标变换过程,提高计算效率。使用多片NURBS （非均匀有理B样条）数据表示复杂三维梁结构,可精确描述曲梁结构的几何形状,与有限元方法等仿真技术相比避免了网格生成过程,减少了几何误差。数值结果表明该文算法可有效解决闭锁问题,适于复杂三维曲梁结构的仿真分析。     

变截面压杆稳定计算的有限单元法

本文在文「１」建立的三维退化梁单元的基础上，考虑几何非线性，推导出计算任竭尽为截面压杆稳定问题的有限元无式。计算结果表明，本文公式正确，力学概念清晰明了，计算效率较高，该单元三维梁、板、块单元的连接非常方便，很适合于工程结构的总体分析。     

UG空间角度求解方法应用研究

由于在二维设计方法中传统空间角度求解方法比较繁琐,利用三维建模软件中的"基准面","投影"等基本功能和测量功能,并结合空间角度的定义,探索在三维空间中求解角度问题的方法,针对航空发动机工装制造中的一些常见的角度问题,尝试着利用三维建模软件UG解决典型空间角度求解问题,来寻找一套解决方法,来提高我们计算的效率和精度。     

充型过程的数值模拟及水力模拟实验验证

为了提高充型模拟的计算精度，改进和修正了传统的用于模拟自由表面的“施-受体”算法，针对体积函数提出了新的处理自由表面的“三维施-受体”算法，为了检验新方法，对同一方形验证铸件设计了两种不同浇注系统，并对其同时进行了水力模拟实验和数值模拟计算，数值模拟计算结果与水力模拟实验结果一致，研究表明：浇注系统几何形状对充型模式有重要影响；“三维施-受体”算法减少了计算误差，提高了计算精度，不仅能够准确地预测浇注系统对充型模式的影响，而且在评估和辅助浇注系统设计方面具有巨大潜力。     

三维地震工区连片属性图拼接处理方法初探

在三维地震工区提取属性的时候，我们总是会遇到这样的问题：两个三维在地震工区叠加的部分，由于数据体的不同，所以导致叠加在一起时，有很明显的色差，或者在拼接处，有很明显的不连贯性。本文趴某地区两个三维工区为例，来解决三维地震工区连片属性图拼接问题。     

基于三维弹塑性随机有限元的结构体系可靠度计算

本文在给出基于增量理论的三维弹塑性随机有限元法的基础上，以“条件可靠指标”作为判断依据，利用逐步等效线性化模型，给出了三维弹塑性结构最大可能失效模式的寻求方法和体系可靠度的计算方法，并提出了设计验算点表征法和随机变量表征法表征失效单元的初始塑性状态。     

一种新型三维微位移工作台的设计和分析

为了解决微位移工作台的三维耦合问题,设计了一种驱动器固定的三维无耦合微位移工作台.本文介绍了它的结构和工作原理,通过有限元分析计算和样机实测验证,分别在X方向,X、Y方向和X、Y、Z方向施加载荷时,三维微位移工作台在X方向的位移不变,解决了三维空间运动耦合问题;分别在X、Y、Z方向施加不同载荷时,得到了工作台X、Y、Z方向的刚度,验证了工作台的位移、最大等效应力与载荷成正比.样机实测结果与有限元计算结果相吻合,工作台符合设计要求.