三相电力变压器涡流损耗分析计算

对变压器漏磁场产生的原因和涡流损耗效应进行分析说明,并选用1台型号S11-17000/35三相电力变压器作为算例,采用有限元软件ANSYS对变压器进行三维有限元仿真计算。通过建立三维的简化模型、定义材料属性、网格剖分、加载与求解,得到额定工况下变压器铁心磁通密度矢量分布、油箱和结构件的最大漏磁分布及涡流损耗值,并将损耗值与工程上的经验公式所得损耗值进行对比。结果表明:漏磁分布和涡流损耗值等结果与理论基本相符。     

任意多边形网格剖分的潜水层水流模型

为了提高潜水含水层水流数值模型网格剖分的灵活性,利用多点通量近似方法,建立适用于任意多边形网格剖分的潜水层水流数值模型. 通过4个案例验证模型的有效性,将新模型与通用软件MODFLOW的模拟结果进行对比. 结果显示,新模型计算结果与MODFLOW的结果有良好的一致性. 在具有复杂边界形状的案例中,新模型的均方根误差均小于对应的MODFLOW的均方根误差,说明使用任意多边形网格剖分的新模型表现优于MODFLOW模型. 研究结果表明,新模型有潜力应用于具有复杂边界形状的潜水层的水流过程模拟.     

变压器磁-热耦合计算与局部过热屏蔽措施

针对大型电力变压器涡流损耗及局部过热问题,采用三维有限元涡流场计算得出变压器油箱及夹件的涡流损耗及其分布,进一步采用磁-热耦合方法计算出油箱和夹件温度场分布以及热点温度.在此基础上,分析局部过热问题,找出最热点并采取相应磁屏蔽来降低油箱和夹件涡流损耗及热温升,分析了磁屏蔽结构尺寸对油箱及夹件涡流损耗和最热点温度的影响.采取磁屏蔽措施后,油箱和夹件涡流损耗及热点温度明显降低,有效防止了局部过热现象,为电力变压器的优化设计提供了参考依据.     

基于STL的三维网格剖分研究

在对铸件的充型与凝固过程进行数值模拟解析时,为了对连续的计算域进行数值计算,首先必须对计算域进行离散化处理,即网格剖分处理.在对STL文件作出介绍后,重点阐述三维网格剖分的原理,接着分析了剖分中需注意的几个问题,最后总结出了网格剖分程序流程.     

在微机上进行平面有限元网格自动剖分绘图及应力计算

本文论述了在微机上实现有限网格自动剖分绘图与应力计算一体化的意义,扼要地介绍了网格自动剖分原理及应力计算步骤。社编制的程序对一些机械工程和水利工程课题进行了自动剖分绘图及计算,所得图形及计算结果是成功的。     

STL实体的有限差分网格高效剖分算法

为实现对形状复杂薄壁铸件进行精确、合理的网格剖分,建立一种高效的STL实体有限差分网格剖 分算法,基于切片线扫描原理,阐述了对多STL文件格式实体进行网格剖分的处理过程,并编制了有限差分 网格剖分程序．程序采用动态数据结构、优化的奇异点处理技术以及先剖分后容错的方法进行三维有限差分 网格剖分．通过应用实例证明了该程序能够快速地对复杂形状STL实体装配体进行三维非均匀有限差分网 格剖分．该网格剖分算法具有计算速度快、变步长、奇异点优化处理和STL文件容错处理的特点,剖分过程简 捷迅速,节省计算机资源,剖分结果精确,实用性强     

螺旋桨性能计算的B样条网格面元法研究

螺旋桨水动力性能的准确预报对避免不良设计所带来振动和噪声,改善螺旋桨性能有着重要的意义.应用低阶速度势面元法建立了预报船舶螺旋桨水动力性能的数值方法,重点对桨叶随边和尾涡面进行研究.鉴于传统网格划分方法的不足,根据螺旋桨表面流场特性,采用B样条网格划分方法对桨叶表面单元进行剖分.文中对原有的等压库塔条件形式进行了改进,在考虑横流影响的前提下,满足随边荷载为零的条件.对计算结果与试验结果进行比较分析,表明将基于B样条的网格划分方法应用于已有的面元法程序中,能够很好地改善计算结果的精度.     

大型变压器线圈涡流损耗的有限元计算

采用线性轴对称正弦稳态场的有限元法对变压器线圈的涡流损耗进行了研究,并对实际产品进行了计算。编制了适用于任意计算场域的自动剖分程序,正弦稳态场的计算程序,涡流损耗的计算程序。     

机械零部件表面网格自动剖分及结果正确性检查

本文在具体研究了机械零部件结构特点的基础上，对表面三角形网格自动剖分方法进行了分析和研究，给出了有效、可靠的节点及单元形成规则，并提出了网格剖分结果正确性检查的具体方法。最后给出了两个具体计算实例。     

矢量化网格剖分算法在服装衣片图像中的应用

矢量化网格剖分是服装衣片图像的二维-三维转换和虚拟服装设计的基础工作之一.在传统的网格生成和剖分算法基础上,提出了一种适合于服装衣片图像的多边形网格剖分算法;重点论述了网格划分、质点的生成过程和三角网格连接算法.算法仿真结果表明,该算法具有边界清晰、失真度小、自适应强和自动化程度高等特点,适合于任意形状的服装衣片.     

时域有限差分电磁仿真的网格自动剖分

以AutoCAD为图形支撑平台,应用AutoCAD的Visual Basic for Applications,并结合AutoCAD的图形交换文件,开发了用于时域有限差分电磁仿真的三维网格自动剖分软件。在AutoCAD的绘图区绘制仿真结构,通过Visual Basic forApplications程序对此进行网格剖分,剖分后的所有图形信息以DXF文件格式保存,后续Fortran程序从中提取出每个网格点的位置坐标和电磁参数,将这些数据送给时域有限差分程序进行电磁仿真。以一个微带馈电金属贴片的例子验证了该软件的正确性和实用性。     

空间封闭点云的八象限三角剖分算法

提出了一种针对空间封闭点云的三角剖分算法.该算法首先根据空间封闭点云的分布特征,将其划分到三维坐标的八个象限中,使每部分点云的包角均小于180°;然后适当旋转各部分点云,使其对应投影平面面积最大化,再运用平面三角剖分方法对其进行三角剖分,从而得到各部分点云的剖分结果;最后将已处理的各部分用三角面片对其边界进行缝合,进而形成空间封闭点云的立体三角化.实验结果表明,该方法剖分速度快、形成的三角网格质量高,能够较好地再现原三维物体的表面特征.     

利用三角剖分算法进行小天体物理属性计算

提出了一种利用三维散乱点对小天体表面进行三角剖分,并对小天体的多个物理属性进行估计的简单快速算法.先将小天体表面的散乱点映射到单位球面上,再进一步映射到平面上进行三角网格剖分,避免了非凸边界对原有拓扑结构的破坏.在形成三角网格的基础上,将对体积的积分转化为对多面体顶点坐标的计算,并采用分割小四面体的算法简化了利用格林公式进行多次积分转化的计算过程,从而求出小天体的体积、表面积、质心、转动惯量、惯量主轴及其引力势、引力场分布等多个重要的物理量.通过仿真分析了散乱点数目对计算精度的影响,验证了该算法的正确性.     

全级配混凝土细观力学网格划分的单元切割法与等效弹模的计算

混凝土细观力学是研究混凝土材料性质的重要方法之一.首先,采用被占区域剔除法生成骨料,该方法能较快地完成高含量骨料的混凝土细观力学模型生成.然后,针对目前混凝土细观力学网格剖分的难题,提出了单元切割法,解决了全级配高含量骨料有限元网格剖分的难题,并且所产生的网格单元形状比较规则均匀.最后编写了三维细观混凝土试件等效弹模的数值计算程序.算例给出了湿筛二级配、三级配以及全级配混凝土的细观力学模型,并将单元切割法产生的网格应用于混凝土细观力学等效弹模的计算,数值计算结果与其他数学方法的结果接近,表明该方法具有较好的实用性.     

钢筋混凝土结构的微波有限元模型研究

为研究钢筋混凝土结构微波无损检测正问题的求解,对钢筋混凝土块进行数学建模,采用有限元方法对该模型进行网格剖分、强加边界条件等处理,求解场的法方程式,得到剖分网格各节点处的场强值,据此绘制反映钢筋位置的场强-位置关系曲线,比较利用现有软件和自行编制程序的计算结果,验证了该方法的正确性,为微波无损检测问题的有限元分析提供技术支持.     

基于区域性等段数剖分方法的轮胎断面有限单元网格的自动生成

在已形成轮胎断面结构图的基础上 ,用有限单元法并依据轮胎断面结构特点 ,采用区域性等段数剖分方法实现了轮胎断面有限单元网格的自动生成 ,获得了单元信息。并对区域性等段数剖分方法及有限单元网格的生成过程及网格剖分结果进行了分析。     

5多边形高质量同构三角剖分的有效算法

为了使平面形状混合得到较好的结果,提出了一种新的构造2个多边形的高质量同构三角剖分的有效方法.通过加入一定数目的Steiner点生成其中一个多边形的质量较好的三角剖分,根据此三角网格中顶点之间的相对位置关系和邻接关系确定另一个多边形的三角剖分,然后利用面积均等方法和其他优化方法对同构的三角剖分同时进行优化.此算法将同构三角剖分的构造转化为一个稀疏线性方程组的求解,可以通过已有的程序库进行快速求解;同时通过约束一些对应特征点的位置,使生成的同构三角剖分具有较好的特征对应.此算法计算量小,运行效率高,对形状复杂的多边形仍然可以得到满意的结果,适合于morphing等实时性的应用要求.     

一种用于二维流体表面绘制算法的研究

提高运动流体的可视化效果与效率是近年来科学研究、工程项目、电脑游戏、影视作品、视觉仿真等领域最热门、最具挑战性的课题之一。提出一种将非线性的Catmull-Rom插值样条应用于四边形网格细分的单元剖分改进算法,对二维波面图像进行可视化模拟。针对流体表面由于网格细分引起的波面图像拐点多、不光滑以及计算复杂的问题,在保证计算效率的基础上,得到光滑的图像。用基于St.Andrew的单元剖分算法解决二义性问题,在可视化过程中,跟踪波面的走向从而减少网格的计算与判断。最后以库埃特流体运动为例,实现其二维波面图像的可视化。     

基于不同模型数据映射的储液罐抗震性能研究

在采用有限元方法对大型非锚固储液罐的地震响应进行数值仿真时,通常采用壳单元来剖分储罐.然而壳单元无法描述应力集中情况,在罐底板发生提离时,罐脚焊缝处应力分布复杂且易产生应力集中,该处的计算结果失真.为此,提出运用等参元的逆变换算法实现不同网格间的数据映射,将壳单元模型的动力时程分析结果导入到实体单元模型,实现对角焊缝处的应力分析.通过对某实际储液罐两个模型的仿真计算,证明了该方法的有效性,为分析储液罐角焊缝的应力集中现象提供了一种可行方法.     

优化设计中单元最优剖分的数学模型和程序实现方法

用有限元法进行建筑物优化设计过程中,建筑物的形状和几何尺寸在不断变化.建筑物变化后,原来的单元会出现重叠或锐化畸形,计算结果就会失真.因此,必须重新调整节点坐标,改善单元形状.笔者提出的牵制覆盖法就是应用最优控制的数学模型获得网格单元的最优剖分,保证位移和应力计算结果的准确,最终实现建筑物的最优设计.