轴对称电子光学系统空间的自动网格划分

提出了一种轴对称电子光学系统空间子午面上的网格自动划分方法,开发了自适应边界网格划分处理程序,可以对任意边界形状的封闭轴对称电子光学系统区域自动以较小网格间距划分,得到空间区域的网格点各参数,为进一步用计算机数值计算求解拉普拉斯方程或泊松方程(五点法)打下基础,简化了电子光学系统边界资料的输入及简化调整边界形状和网格间距过程,通过计算、修改,得到较好的结果参数.     

实现边界适应性正交网格的一种简易方法

导出了对于不同形状三维物体实现边界曲面适应性正交网格的一种简易方法．对于其简化为二维情况时，在给出边界数值点或边界方程时均能得到满意的边界适应性网络，并给出了不同的算例     

基于形状特征的网格快速自动剖分方法的研究与实现

网格快速生成方法是CAE分析的瓶颈和难点之一。提出了基于形状特征的全四边形面网格划分方法,将复杂形状划分成若干简单子区域．对各子区域采用“区域划分”方法进行网格划分．根据区域形状特征设计出全四边形网格划分算法,提取参数控制网格质量。以叶片类零件为对象,分析截面形状特点,设计多区域划分网格自动生成算法。经验证,该算法的分网效率高、网格质量好。     

一种参数化曲面网格生成方法

针对在计算机辅助设计(CAD)及流场数值计算中,经常遇到绘制曲面及曲面网格的问题,探讨了一种生成参数化曲面网格的新方法.介绍的参数化曲面网格生成方法是依据代数变换和椭圆变换得来的.通常所用的二维和三维域椭圆变换是基于在Laplace方程,而本文生成的参数化曲面网格,则基于Laplace beltrami方程.由代数变换和椭圆变换构成的复合变换服从Possion方程的椭圆系统,其控制函数由代数变换确定,且遵守Neumann边界条件,这就保证了网格边界上的正交化.该方法生成的网格最终由曲面本身的形状及边界上的网格点分布确定,减少了计算量,尤其对大型复杂型面可有效提高网格生成速度.     

无网格局部Petrov-Galerkin法求解轴对称问题

无网格局部Petrov-Galerkin(MLPG)方法是一种新型的数值方法,它不需要任何形式的网格划分,所有的积分都在规则形状的子域及其边界上进行,并用罚因子法施加本质边界条件。MLPG方法处在发展中,关于其求解效率、精度以及可应用的领域等方面的研究非常有限,有待大力改进和完善。本文采用MLPG分析轴对称问题,将三维空间问题简化到平面内进行求解,通过加权余量法导出了轴对称问题无网格局部Petrov-Galerkin(MLPG)方法的计算公式,编制了相应的计算程序,对轴对称薄板分别进行了静力学和动力学分析,得到令人满意的数值结果。通过与其它方法的结果相比较,讨论了本文方法的有效性。     

二维有限元网格生成的局部改进方法辐射网格法（RMA）

提出有限元网格生成的局部加密方法－－辐射网格法（ＲＭＡ）。该法适用于区域内点、围绕边界的尖角点、边界或内部同心圆弧及同心圆四种特殊区域的网格改进，为实际工程结构应力梯度突变或变化较大处网格细化提供了十分方便的手段。局部区域改进后，总体结构边界能准确、快速自动修改，采用ＡＦＭ法可全自动生成改变后的总体结构且各网格间形状过渡良好。实例及其特性表明，ＲＭＡ法有效、实用。     

轴对称管道及消声器内部声场与管口声辐射问题的边界元法计算

边界元法用于计算轴对称管道及消声器内部声场与管口声辐射问题.对内部域和外部域有效的边界积分方程由管口处的连续性条件来耦合.轴对称边界积分方程被简化为沿母线的积分.采用三节点二次等参元对具有外插进出口管的膨胀腔消声器的传递损失、厚壁圆管内外声场及圆直管的辐射阻抗进行了计算并与其它方法结果进行了比较.作为应用实例,文中对简单膨胀腔消声器的插入损失进行了计算.     

巷道断面与风筒断面形状对局部通风工作面热环境模拟结果的影响

在运用计算流体力学(CFD)的方法模拟解算矿井热环境时,为了便于对直角坐标中计算域的网格划分和离散化方程的简化,经常对巷道和风筒的几何形状进行假设或简化成规则的形状.对应用计算流体力学的方法模拟局部通风掘进工作面热环境时巷道断面形状、风筒出口形状等对模拟解算结果的影响进行了解算和分析.     

巷道断面与风筒断面形状对局部通风工作面热环境模拟结果的影响

在运用计算流体力学(CFD)的方法模拟解算矿井热环境时,为了便于对直角坐标中计算域的网格划分和离散化方程的简化,经常对巷道和风筒的几何形状进行假设或简化成规则的形状.对应用计算流体力学的方法模拟局部通风掘进工作面热环境时巷道断面形状、风筒出口形状等对模拟解算结果的影响进行了解算和分析.     

非结构旋转动态嵌套网格技术及其应用

发展并改进了一套基于非结构网格的旋转动态嵌套网格方法,通过数值求解Navier-Stokes方程对二维/三维带旋转运动边界的非定常问题进行了数值模拟.将计算区域划分成包含旋转运动边界的运动区子域和覆盖其它静止边界的静止区子域,以人工边界和约束线(面)作为约束条件生成整体计算网格,进而根据设置的人工边界完成嵌套网格的建立.对翼型绕流、旋翼/机身干扰流场以及颤振激励系统绕流进行了验证计算,结果与实验值相一致,表明了文中方法能够有效地对带有旋转运动边界的非定常问题进行数值模拟.     

三维轴对称功能梯度材料瞬态热传导问题的自然单元法

为了更有效地求解三维轴对称功能梯度材料瞬态热传导问题,对无网格自然单元法应用于此类问题进行了研究,并发展了相应的计算方法。基于几何形状和边界条件的轴对称性,三维的轴对称问题可降为二维平面问题。为了简化本质边界条件的施加,轴对称面上的温度场采用自然邻近插值进行离散。功能梯度材料特性的变化由高斯点的材料参数进行模拟。时间域上,采用传统的两点差分法进行离散求解,进而得到瞬态温度场的响应。数值算例结果表明,提出的方法是行之有效的,理论及方法不仅拓展了自然单元法的应用范围,而且对三维轴对称瞬态热传导分析具有普遍意义。     

二维问题的有限元网格的自动剖分

利用等参元坐标变换方法的计算机自动生成程序，可以对板、壳、平面及轴对称结构进行有限元网格的自动划分。其结果可靠，工作效率比手工划分网格有很大提高。     

有限元平面三角形网格自动划分

提出了一种采用单元尺寸函数进行有限元平面三角形网格自动划分的方法,根据给定的几何或物理条件,计算待划分区域上每点的单元尺寸,并以此整个区域划分为单元尺寸各不相同的若干个子域,在各个子域内部生成均匀网格。     

复合型裂纹张开位移和裂尖附近塑性区域的有限元分析

用ＣＡＤ技术和Ｃ语言知识，对受双向载荷含Ｉ－Ⅱ复合型裂纹十字形板进行了计算机自动划分有限单元体网格并生成数据文件，采用四边形八节点等参数对含Ｉ－Ⅱ复合型裂纹十字形板进行了弹塑性有限元分析，获得了裂尖附近塑性区形状。弹塑性有限元法计算的裂纹面张开位移与试验结果相吻合。     

用于不规则几何形体的有限元网格自动生成处理技术

提出了对工程中常见的具有孔洞及不规则边界结构进行有限元网格自动生成的处理技术，并详细阐述了计算方法．把这种处理方法加入到根据映射法编写的网格自动生成程序中，可大大提高网格划分的自动化程度．     

球形吸附剂颗粒扩散方程的数值求解

对于速率控制的变压吸附过程而言，吸附剂颗粒上的扩散方程求解十分关键．采用有限差分法数值求解扩散方程，分别利用等距网格和等体积网格划分计算区域．结果表明，当网格节点数较少时，等体积网格比等距网格具有更高的计算精度．当球形计算区域网格节点足够密时，节点在计算区域的分布对计算结果影响小大，从而等距网格和等体积网格都可以达到较高的计算精度．     

轴对称管道及消声器声学问题的边界元法研究及应用

边界元法应用于轴对称管道及消声器声场分布及消声特性计算,表面积分简化成沿母线及旋转角上的积分.对奇异积分采用解析法、数值法及间接法联合来消除奇异性.边界角点区分为两个不同的质点振速.对于较长或具有复杂形状的管道及消声器,提出了子结构边界元——传递关系矩阵法.对一些管道及消声器的传递损失进行了计算,并与其它方法计算结果及实验结果进行了比较     

Bezier曲面三角形边界元法及其在特高压绝缘子串电场计算中的应用

为了在用边界元法计算三维静电场电位和电场分布时能够得到较精确结果,提出了Bezier曲面三角形边界元方法.该方法用ANSYS建模和二阶剖分,利用剖分得到的节点坐标信息和面积坐标系下对应的Bernstein基函数构造双2次Bezier曲面参数方程,再利用面积比值法构造对应于Bezier曲面顶点节点的形状函数,由Bezier曲面参数方程和形状函数可得到Bezier曲面边界元方程.以计算导体球的电场和电位分布为例进行验算,由计算结果可知:在计算相同剖分节点的情况下,Bezier曲面三角形边界元法比一阶平面三角形边界元法具有更高的计算精度.最后,将Bezier曲面三角形边界元法应用于特高压绝缘子串的电场计算.     

轴对称弹塑性体安定分析的边界元法

本利用几何关系、物理关系及平衡关系推导出轴对称问题弹塑性边界积分方程中四阶张量，给出计算内部点位移率、应力率及边界应力率计算公式，并对弹塑性体进行安定分析。     

黏性非定常圆柱绕流的升阻力研究

对于单圆柱绕流问题，以前的分块耦合法一般将整个流场区域划分为八个子区域，同时每一子块的内部拟边界与相邻块重叠一层网格，且节点数一致，以便实现数据传递．这种分块方法紧贴圆柱面上也会有拟边界点，所以不利于以后的动网格计算，使用新的分块耦合求解方法来数值模拟单圆柱以及不同间距下的串列双圆柱绕流情况，克服了过去分块方法造成的边界附近的数值奇性问题，并将该方法扩展用于串列双圆柱绕流的数值模拟，研究分析了改变双圆柱中心间距对上下游圆柱的升阻力系数和脉动频率所产生的影响，为进一步研究涡致振动提供了依据，使用壁面涡量积分法计算升阻力系列化脉动，精确计算出了脉动周期和幅值，计算结果与实验数据符合较好。