一种任意平面有限元网格划分方法的研究

提出了一种可在平面内进行三角形有限元网络划分的方法．该方法可以在任意二维区域进行剖分;剖分单元除了边界和部分过度单元外,主要为等边三角形。该划分方法质量好．速度快．有利于提高有限元的计算精度。本文介绍了其基本思想和算法实现。     

基本体素的三角形面单元剖分方法

研究了基本体素的三角形面单元剖分方法。以正三角形单元为基础给出了圆柱体和圆台体的三角形面单元剖分详细方法。以Visual C++6.0为开发工具,对三角形面单元剖分方法进行了仿真实验。剖分数据的实验结果验证了所研究方法的正确性。     

一种基于Delaunay剖分三角形内插值的摄像机标定方法

基于Delaunay三角剖分性质,应用特征点集Delaunay剖分三角形内插值运算,提出了一种CIDT摄像机标定方法.提取特征点像素坐标,按像素坐标对特征点集进行Delaunay三角剖分,并依据定义的条件筛选计算有效Delaunay剖分三角形;通过仿真实验讨论了有效剖分三角形区域的内插值线性关系不变性,并基于该性质,提出了完成变形前像素点在变形后图像上对应位置映射运算的新方法,从而代替了传统方法中的二元高次多项式系数拟合计算.经过与MIL软件包进行对比测试,证明了CIDT方法能够达有效地去除图像中的非线性畸变,且可满足电子封装设备中摄像机标定与坐标转换精度.     

有限元法对分离机转鼓强度计算的改进

分离机转鼓具有复杂的子午面,并且存在各种型式的削弱,如:被分离产品的排出口,制动装置下的开孔和其他特殊用途的孔。这种结构的应力应变状态是假设分离机转鼓为轴对称的。当计算轴对称结构时,按有限元法将各种横截面离散为环状单元,此时常采用矩形和三角形截面的环状单元。这种单元具有可借助于不等距矩形网格实现划分子午面的功能。在这种方法中,大量的单元划分为具有矩形的截。为了提高描述边界上物体子午面的精度,常采用三角形和四边形的单元,这一改进可以很好地描述极为广泛的实际对象,但是,当边     

基于绝对节点坐标方法的全参数一般四边形板单元研究

以绝对节点坐标方法为基础,利用经典有限元方法中单元参数化性质,将运动方程的质量矩阵、弹性力矩阵和广义外力参数化,进一步将现有矩形薄板单元扩展到一般四边形薄板单元。研究一般四边形薄板单元模型的有限转动和大变形,对矩形薄板单元模型和一般四边形单元模型的节点运动位置变化进行了对比,接着给出了一般四边形薄板单元的运动变形图。结果表明,一般四边形单元模型与矩形薄板单元模型的节点位置变化能够基本吻合,从而证明了所提方法的可行性。     

单层及多层平面图形放缩机构的构造方法

针对采用剪刀机构作为基本单元构造平面图形放缩机构时至少需要上下两层互相铰接的构件的缺点,提出一种只由刚性杆件和柔性铰链组成平面放缩机构的方法,可以避免十字交叉的铰接,只用一层平板材料就可加工完成.该方法的基本原理是,取任意四边形的中点构成平行四边形机构,完成平面任意四边形的放缩,然后推广到任意图形,把任意图形划分为多个三角形、四边形的组合,从而可以完成其图形的放缩.该研究为平面任意形状可展式机构的设计以及机构的惯性力平衡设计提供了一种通用性方法.     

四叉树法非结构网格剖分技术研究

针对有限元前置处理中二维复杂域四边形网格自动剖分问题,对四叉树网格剖分算法进行了研究。描述了四叉树网格的数据结构及其递归生成过程;提出基于计算机图形学的网格黑白性判断算法;给出两种边界网格处理的修正方法,并对这两种修正方法进行了比较;利用四叉树数据结构的特点实现对网格遍历、查找、插入等操作,并根据最近共同祖先法完成四叉树网格邻域的查询。结果表明:采用该方法可以实现有限元网格全自动剖分,网格生成只依赖于二维域的几何特征,对复杂边界的适应性强,生成的网格域内全部为四边形,只在域边界处出现少量三角形网格,具有较高的质量;网格生成、遍历、查找等数据操作效率高、时间短。     

有限元法讲座——第二讲 有限元法的基本思想和方法构造(续)

一、引言 第一讲在概述有限元法的基本思想与方法构造中,指出有限元法的解题步骤具有其规律性和统一的计算格式。其中尤需注意的是有限元法最本质的思想是构造有限元模式去逼近真实函数(即场函数),它通过区域剖分和相应的分片插值来达到函数逼近的目的。元素类型一旦确定,元素特性的推演即将沿着一条确定的路线进行,即根据形状函数生成单元刚度矩阵和等效节点力列阵,经过迭加而成刚性方程组,求解方程而获得有限元数值解。所以有限元法的解题步骤可概括为下列四步: 1.原始问题变分形式的确立9 2.函数有限元逼近模式的确定】 3.单元刚度矩阵的…     

散乱数据点的快速三角剖分算法

提出了一种改进的波前扩展算法,该算法给出的候选点判断准则,可对数据点的K近邻进行快速过滤,并有效避免了单元自相交;建立的匹配点查找和优化准则,可生成局部优化的三角形网格单元;依据四种不同的查询结果,制定了相应的波前环更新和数据点标记方法。将波前扩展算法应用于具有复杂特征的散乱数据点的三角剖分中,结果表明,该算法可快速生成高质量的三角网格模型。     

散乱数据点的快速三角剖分算法

提出了一种改进的波前扩展算法,该算法给出的候选点判断准则,可对数据点的K近邻进行快速过滤,并有效避免了单元自相交;建立的匹配点查找和优化准则,可生成局部优化的三角形网格单元;依据四种不同的查询结果,制定了相应的波前环更新和数据点标记方法.将波前扩展算法应用于具有复杂特征的散乱数据点的三角剖分中,结果表明,该算法可快速生成高质量的三角网格模型.     

基于形函数控制的组织工程骨架孔隙结构实体建模方法

组织工程支架在组织工程研究中起着重要作用,它不仅为特定的细胞提供结构支撑作用,而且能引导组织再生和控制组织结构。从几何建模的角度,寻找一种通用的组织工程骨架实体建模方法：采用有限元中六面体单元对实体模型进行网格剖分;利用有限元中的八结点六面体形函数将参数域中的基本孔隙单元映射为空间域中各种不规则孔隙几何单元。利用布尔并运算构建实体的造孔单元。再与整个实体轮廓模型(CT/MRI)进行逻辑差运算,就可以得到组织工程骨架模型。研究表明：通过有限元单元剖分方法,有效地解决了组织工程骨架孔隙体元的分布计算等技术问题,相对随机几何方法,具有很好的技术操作性和高效性。通过剖分单元约束和孔隙体元变形构型方法的应用,可大大提高骨组织孔隙形状的自然性。     

一种通用的三维有限元前置处理软件

提供了一个适用于三维有限元（包括二维问题）的前置处理软件。利用该软件,可生成三维八节点六面体单元,同时也可生成二维三角形和四边形单元。在数据自动检查中,提出了数组维数检查法。在三维网格可视化中,采用了逐步消隐法进行消隐。适当修改相应的形状函数,还可将其扩充生成其它的单元网格。该软件包括友好的用户界面,从而为用户提供了良好的操作环境。     

一种空间曲面上散乱数据的快速三角剖分新算法

在现有三角剖分方法研究的基础上,提出了一种空间曲面上点云数据的快速三角剖分新算法。以区域生长法为主导,通过表面法向量向外原则提出了一种种子三角形选取与构造的新方法,改进生长算法,采用逆时针方式搜寻最优扩展点来生成三角形网格。该算法的总体时间复杂度为O（KN）,能够快速高质量的生成三角网格模型。     

基于Delaunay三角剖分的多相流射线层析成像

为提高多相流CT系统重建图像质量,提出基于Delaunay三角剖分的射线层析成像方法.根据模型构造点集,对管道截面进行多尺度Delaunay三角剖分,根据三角形重心在探测阵列上的投影到其最近探测阵列元的归一化距离,确定各剖分单元的投影系数,并采用不同的重建算法进行图像重建.仿真与实验结果表明,该方法可利用少量投影数据重建图像,改善了工业多相流检测中投影数据不完整造成的图像失真;与均匀剖分相比,多尺度剖分明显改进了图像精度和实时性.     

流体润滑问题的有限元素法(一)

有限元素法(又称有限单元法、有限元法)是一种求解工程技术问题的数值计算方法,能比较理想地解决一些具有复杂的几何结构和边界条件等较困难的问题。由于得到电子计算机的配合使用,更显出其优越性,近年来在流体力学方面的应用有所发展。下面介绍的“流体润滑问题的有限元素法”一文,就是这方面的一个例子。全文共分:前言;变分原理;剖分单元与插值;变分问题的离散化;刚度方程组数值解法与程序设计;有限元素法在静压轴承上的应用;结束语等七部分。本刊将分期连载。     

评定含局部减薄缺陷圆柱壳的新公式及其应用

应用实验数据,选用能自动识别区域的简单函数,分区域拟合含缺陷圆柱壳的鼓胀系数M1,建立了计算含矩形缺陷圆柱壳剩余强度系数(RSF)的新公式,其计算精度高于或相当于API 579 1级评定和BS 7910中相应的计算公式；采用鼓胀系数M1,给出了2级评定相应的计算公式；应用20段评定法分别建立了轴向含三角形、椭圆形和圆弧形凹坑圆柱壳的剩余强度系数计算公式,计算了含三角形和椭圆形凹坑圆柱壳的RSF1值,并用表格列出了能直接用于工程评定的RSF1值.     

通俗技术讲座——有限单元法第七讲 等参数单元

简单的三角形单元虽然适应性较强,容易逼近边界形状,但是它的位移函数阶次较低,为常应变单元,不能反映实际应力的变化情况,精度较差。矩形单元虽然比简单的三角形单元能较好地反映实际应力变化情况,但它不能适应各种斜线边界(非正交的直线边界)或曲线边界,也不能任意改变单元的大小。为了提高精度和加强曲线边界的适应性,近几年来     

CAE高质量网格划分方法与效率的探讨

追求高精度的仿真结果时,需要采用专业前处理软件进行网格单元的剖分,将Hypermesh的剖分思路运用于三维建模软件并与Ansys mesh模块相结合,在保证单元质量的情况下,提出了一种全新的单元剖分方法.运用4个具体的案例进行仿真实验的对比,阐述了新划分方法的优势.     

反求工程中三角网格拓扑生成的算法研究

散乱点的三角网格剖分是反求工程中的第一个重要环节 ,在对三角剖分基本方法深入分析的基础上提出了动态圆的概念 ,使得搜索新三角形的范围大大降低 ,从而加快速度 ,并在搜索过程中实现Delaunay三角形优化。另外 ,通过动态更新搜索边控制三角形生成进度 ,将新三角形和已有三角形的相交判定转化为和搜索边的相交判定。     

基于区域划分的各向异性四边形网格重建方法

针对四边形网格模型中数量众多的四边形单元影响图像处理和曲面重构效率的问题,提出一种新的生成各向异性四边形网格算法,以去除冗余单元,减少单元数量。在已形成的四边形网格模型的基础上利用区域划分与多次各向异性法相结合的技术方法,实现了在同一网格模型不同区域设定不同的各向异性,合并数量不同的四边形单元,形成不同的网格密度。实例验证表明,算法在不降低网格模型相关指标的前提下,能够最大程度减少单元数量,对具有平坦区域的网格模型有更好的效果。