铸造过程数值模拟三维非均匀网格自动剖分技术研究

有限差分法广泛用于铸造过程中流场和温度场等的模拟,对复杂模拟对象的三维网格任意自动划分对软件用户来说十分重要.本文在传统的均匀剖分算法基础上,研究了针对STL文件模型的分区非均匀剖分算法,并用程序代码实现.对实际模型的应用研究表明,采用非均匀网格剖分技术可以减少模拟网格数量,节省网格剖分所需时间,特别是由于计算单元大大减少,从根本上提高了数值模拟效率.     

基于有限差分非规则边界网格剖分技术

有限差分法广泛用于铸造过程中流场和温度场的模拟,而对复杂实体进行更为准确、快捷的三维网格划分对铸造过程模拟十分重要.本文在传统FDM结构化网格剖分算法基础上,开发出对实体边界区域采用20点坐标定义的不规则凸多面体网格进行离散的非规则边界网格剖分程序.剖分实例证明,这种剖分算法可以为大型、复杂的铸件铸造过程数值模拟提供更为准确的计算网格,可有效地消除传统有限差分剖分算法阶梯型边界网格近似边界区域所引起的计算误差.     

基于STL的切片线扫描法网格剖分技术

建立了运用切片线扫描法对STL文件格式实体进行网格剖分的算法,在处理奇异点方面,采用了合理方法.基于该算法开发了能对任意复杂实体进行三维网格剖分的程序.实例剖分结果表明,该方法的剖分效率高,并能保证剖分精度.     

基于STL实体模型的新网格剖分法与软件开发

提出了一种基于STL实体模型的新网格剖分方法，其主要思想是：首先沿Z轴方向进行分层剖分，每一个分层平面与模型相交会产生若干封闭的二维轮廓线区域，然后利用扫描线填充算法对二维轮廓线区域进行填充即可完成整个模型的网格剖分。在此基础上又进而开发了相应的网格自动剖分软件。     

板料成形有限元模拟中自适应三角形网格的研究

针对非规则几何区域的有限元网格剖分,提出了栅格法与推进法结合的新的三角形自适应剖分算法、三角形单元网格的动态自适应加密和聚合算法和基于板料模具穿透量的加密判据和基于法矢量的聚合判据,实现了空间三角形单元网格的划分、自适应加密、动态聚合和重划分.     

复杂铸件Delaunay三角剖分方法及其在华铸CAE的应用

铸造工艺的模拟仿真需要对铸件几何模型进行网格剖分,复杂铸件剖面采用合适的Delaunay三角剖分能极大简化运算。采用了生长式的点插入三角剖分方法,并证明了其严格符合Delaunay三角剖分准则。新的三角剖分方法对复杂铸件剖面剖分后得到的三角网格近似等边三角形,该算法已成功应用于华铸CAE软件中。     

基于射线法的STL无锯齿变形六面体网格剖分算法

介绍了基于射线法的STL无锯齿变形六面体网格剖分算法的原理和实现方法;通过记录辅助点为基础,开发出了基于射线法的STL无锯齿变形六面体的网格自动剖分程序;实际运用结果表明,采用本算法对STL文件进行的有限差分网格剖分是一种切实可行的办法.剖分后表面锯齿化严重的问题得以解决,外表面光滑,更加接近于铸件实体.为后续计算和后处理显示奠定了基础.     

基于八叉树网格的激光焊接温度场数值模拟方法

基于有限差分方法建立了激光焊接温度场数学模型,同时运用八叉树网格技术对温度场控制方程进行离散,开展激光焊接温度场数值模拟,比较了均匀网格和八叉树网格两种网格划分方式作用下的焊接温度场计算精度和速度。结果表明:八叉树网格技术可用于激光焊接温度场数值模拟,模拟结果与实际较吻合;与均匀网格划分方式相比,八叉树网格计算结果文件更小,能够节约计算机存储空间,并且可以保证在获得相同计算精度的同时减少模拟计算量,提高焊接温度场计算速度。     

UG二次开发实现任意复杂平面域有限元网格划分

通过UG的二次开发工具UG／OPEN API,开发出一个自动识别和读取UG模型的程序;对以往传统的Delaunay三角剖分算法做些改进,编写了该网格划分实现源程序,并对网格形状作优化和光滑化处理,实现对网格密度的自动控制;最后使用该网格划分程序对自动识别的任意复杂平面域UG模型进行网格划分。实现了在UG上做有限元网格划分的二次开发。     

STL文件网格剖分中平行面处误差的消除算法

为解决STL文件直角六面体网格剖分中,与坐标平面平行的平面处出现的剖分误差,提出了平行面处误差的消除算法,该算法能够自动查找平行面,利用平行面进行剖分段划分并对段内步长进行调整.试验表明,该算法能够避免平行面处的剖分误差,提高剖分精度.     

基于STL的射线穿透法网格剖分的研究

介绍基于STL的射线穿透法来剖分析有限差分网格的基本思路和流程;开发了网格自动剖分软件;实际运用结果表明,采用射线穿透法对记录实体信息的STL文件进行剖分是1种切实可行的办法。     

用ADS开发铸件实体网格剖分应用程序

在用AutoCADR12进行铸件实体几何造型基础上，用AutoCAD语言开发系统ADS开发了网格剖分应用程序，可实现对任意复杂形状铸件的有限差分网格剖分，具有强的实用性。     

用ADS开发铸件实体网格部分应用程序

在用ＡｕｔｏＣＡＤＲ１２进行铸件实体几何造型基础上，用ＡｕｔｏＣＡＤ的Ｃ语言开发系统ＡＤＳ开发了网格剖分应用程序，可实现对任意复杂形状铸件有限差分网格剖分，具有强的实用性。     

复杂铸件的实体造型及网格自动剖分技术

提出了采用交互方式读取由ＡｕｔｏＣＡＤ软件绘制的二维铸造工艺图以生成基本体素数据文件,通过对基本体素进行网格剖分,建立起适用于铸件凝固模拟需要的三维实体。给出了自动剖分的原理和采用面向对象技术编制自动剖分程序的方法。编制的前处理软件剖分速度快,剖分网格数可超过１０００万。通过一个大型复杂铸件的造型实例,证明了该方法的可靠性和实用性。     

UG与ProCAST间的网格转换与处理

针对ProCAST软件的建模与网格划分不强的特点,重点研究了UG与ProCAST有限元网格传递的网格生成方法。在UG软件中完成实体模型的创建和网格划分工作,然后通过提取网格文件信息中的节点和单元信息编写成数据转换程序,将网格模型传递到ProCAST前置处理模块中进行后续处理。该方法成功地解决了大型复杂铸件及复杂模具的网格剖分问题,并且网格生成质量好,成功率高。     

复杂曲面边界线自动提取技术研究

复杂曲面零件的几何模型重构是逆向工程的研究重点之一,由零件表面的数字化数据提取边界线是构造几何模型的重要步骤。针对由CMM获取的三维数据“点云”,提出了经纬线扫描算法自动提取单值曲面边界线,提出了基于局部增量网格扩张的三维散乱数据三角剖分算法,实现了任意非封闭曲面边界线的自动提取。实践证明,通过该算法得到的复杂曲面的边界线能够满足模型重建的工程需求。     

铸件三维有限差分网格自动剖分技术

本文在分析三维ＳＴＬ文件格式数据结构的基础上,分析了建立拓扑结构的优点并提出了建立拓扑结构关系的方法,并建立了快速优化分层算法,从而大大提高了铸件三维有限差分网格自动剖分的速度和效率,开发了能适用于任意复杂铸件形体的三维网格剖分程序,通过实际应用证明了程序的实用性。     

逆向工程中带孔洞的曲面对象三角剖分法研究

在分析现有的一些三角剖分方法的基础上，提出一种新的基于边界扩展的3D三角剖分方法，该方法首先采用一种空间栅格装点法来进行初始点云数据精简；再构造种子三角形，通过连接已剖分网格区域的边界边与最优扩展点来形成三角形网格从而向外扩展。该法可以对带有内孔等其他非凸壳的复杂曲面对象点云直接进行三角剖分，无需人工分区。实际应用表明采用该法可以快速、有效地从三维数据点集建立几何模型。     

基于IDEAS的三维有限差分网格自动剖分

在分析ＩＤＥＡＳ数据结构的基础上,采用端点排序和扫描线填充算法开发了适用于任意复杂形体的有限差分网格自动剖分程序。通过实际应用证明了程序的实用性。     

基于IDEAS的三维有限差分风格自动剖分

在分析ＩＤＥＡＳ数据结构的基础上，采用端点排序和扫描线填充算法开发了适用于任意复杂形体的有限差分网格自动剖分程序。通过实际应用证明了程序的实用性。