制鞋CAD的研究(Ⅰ)——鞋楦体曲面的计算机辅助展平

鞋楦是一个空间复杂自由曲面，如何把鞋楦曲面展平是鞋设计中的关键问题．本文根据三角逼近法的原理，建立了鞋楦展平面的数学模型，为鞋帮样计算机辅助设计奠定了理论基础．文中还讨论了计算机辅助设计鞋帮样的方法及过程     

鞋设计系统中不可展曲面的展平方法

介绍了不可展Ｂ－样条曲面在鞋设计系统中的展平方法。该方法在实际系统应用是可行的，其展平精度可以满足实际工程要求。     

引风机叶轮叶片的CAD系统

建立了引风机叶片曲面的数学模型，设计了曲面相交求相贯线和叶片展开了下料图计算机 程序，并为不可展曲面的计算机近似展开提出了一种方法。     

不规则域曲面的规范化重组与曲面重建

针对不规划域曲面逆向重建中存在的问题，提出了一种新的不规划域曲面的重建方法。通过定义曲在的导引线并对导引线进行延伸、平移变换，建立不规划域曲面的规范化四边曲面边界，应用曲线的延伸方法，对截面测量曲线进行一阶连续延伸，生成虚拟域空间数据，从而建立四边规范内的全局截面曲线模型，通过不规则域边界曲线对四边规范化域曲面的裁剪，可建立不规则域曲面模型。该方法可广泛应用于逆向工程不规则域曲面的重构，并保证曲面重建的品质。     

引风机叶轮叶片的 CAD 系统

建立了引风机叶片曲面的数学模型，设计了曲面相交求相贯线和叶片展开下料图计算机绘图程序，并为不可展曲面的计算机近似展开提出了一种方法．     

基于Transformer的行人重识别网络

针对行人重识别中水平切片方法由于分块特征感受野之间存在交叉重叠带来的分块数量限制问题,提出一种基于Transformer的行人重识别网络结构。首先,输入图像经过CNN网络提取中间特征图,并将特征图进行分块,对每块特征进一步切分成像素级token向量;然后,对各像素级token向量展平并加入位置编码和全局token向量,输入Transformer IN编码器中;接着,对得到的全局token向量进一步加入分类token向量和位置编码后,输入Transformer OUT编码器,得到最终的编码器输出;最后,取分类token向量并加上全连接后,利用softmax和交叉熵损失对行人进行分类。在Market-1501、Duke MTMC-re ID数据集上的实验结果表明,本方法能够更细粒度地提取特征,并利用Transformer的全局把控能力,进一步提高了切片的数量和分类的精度。     

基于特征的三维人体建模

应用B样条拟合方法，提出一种基于特征的人体模型网格曲面造型方法，文中介绍了B样条曲面的拟合理论和B样条曲面用于三维人体曲面拟合的具体过程及其获取具有真实感的三维人体模型的消隐处理算法。并采用了基于特征的参数化设计思想，用人体参数控制人体，使结果的变化十分快捷。     

旋风分离器的展开原理及绘制

运用数学解析法对旋风分离器钣金制件相贯体的几何特性建立曲线方程，并以此绘制钣金制件的投影图和展开图，提高绘制钣金件展平曲线图形的精确度，同时亦为计算机绘制图形提供了数学模型。     

任意复杂板壳类零件展开的算法实现

应用参数双三次样条曲面，将曲面片上的边界曲线“拉直”，按面积相等的规则展成“平面片”，再将这些平面片按其在曲面上的拓扑关系拼合而得到零件的展开图，这种方法与现有方法相比，适应性更广，适合于任意复杂曲面零件，又能与曲面描述方法很好地结合，便于开发计算机辅助设计系统，在工程技术中具有较大的应用价值。     

水工渐变段设计与计算机图形处理

研究了圆移组合曲面渐变段的几何特性、曲面的设计原理与方法,针对渐变段的定位计算、圆移组合曲面的展开计算作了详细说明.同时,基于AUTOCAD2000的平台,利用VBA作二次开发,开发了渐变段计算机辅助设计与图形处理系统,并将此系统用于某水电站进水口渐变段的设计,绘制出相应的渐变段断面图和组合曲面展开图.通过工程实例证明,该系统有一定的实用性.     

Multiple linear system techniques for 3D finite element method modeling of direct current resistivity

The strategies that minimize the overall solution time of multiple linear systems in 3D finite element method (FEM) modeling of direct current (DC) resistivity were discussed. A global stiff matrix is assembled and stored in two parts separately. One part is associated with the volume integral and the other is associated with the subsurface boundary integral. The equivalent multiple linear systems with closer right-hand sides than the original systems were constructed. A recycling Krylov subspace technique was employed to solve the multiple linear systems. The solution of the seed system was used as an initial guess for the subsequent systems. The results of two numerical experiments show that the improved algorithm reduces the iterations and CPU time by almost 50%, compared with the classical preconditioned conjugate gradient method.     

基于遗传模拟退火算法的结构可靠性分析

为了克服一次二矩法在迭代求可靠性指标时可能不收敛或收敛于局部验算点的缺点以及现有遗传算法局部搜索效率不高的问题,提出了采用混合模拟退火与遗传算法计算结构可靠性的新方法.先采用遗传算法开始随机搜索,通过选择、交叉、变异等遗传操作产生新的个体,再对这些个体分别进行模拟退火,以其结果作为下一代群体中的个体.结合有限元计算,给出了船舶三维空间梁板结构的功能函数,并采用遗传模拟退火算法求结构可靠性指标.算例分析表明该方法计算精度高,为求解结构可靠性指标提供了一种新的思路.     

六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的有限元分析

采用非线性弹塑性有限元法,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立了六辊CVC轧机轧制过程三维有限元仿真模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析。运用该模型分别改变工作辊弯辊力、中间辊弯辊力、中间辊横移量进行有限元模拟,得到了工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移对六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的影响规律。所建模型与分析结果可为六辊CVC轧机的板形控制研究提供理论数据与参考依据。     

基于无理函数插值的多边形有限元方法

本文采用多边形单元的平均值坐标,构造任意节点分布的多边形单元无理函数形式的插值函数,提出了一种求解微分方程边值问题的多边形有限元方法. 对于曲线边界问题的数值求解,通过适当的节点配置,多边形单元网格能够逼近任意形状的求解区域. 不同形状多边形单元的形函数表达式形式统一,方便计算程序的编写. 数值算例验证了多边形有限元法的求解精度和有效性.     

三维电磁场有限元数据到有限差格式的转换算法

为实现电磁场作用下三维凝固传输过程高效率有限元/有限差(FEM/FDM)耦合数值计算,针对任意三维ANSYS有限元剖分网格与有限差网格间不规则空间几何对应关系,并基于有限元数值插值原理,提出了一种将三维有限元网格节点上的场量计算结果转换为有限差格式数据的算法.采用基于Visual Fortran6.6A平台的QuickWin模块及Fortran95语言编写了三维数据转换和后处理图形显示程序.经冷坩埚电磁定向凝固等工艺三维电磁场有限元计算结果的FEM→FDM数据转换及三维矢量/标量场结果显示,表明该算法及计算与显示程序是成功和有效的,可为后续基于有限差法的电磁凝固传输耦合计算提供可靠的电磁场数据和有效的图示分析手段.     

A novel progress of leg tissue properties modeling based on biomechanics

To describe strategies for addressing technical aspects of computational modeling of leg tissue with the finite element (FE) method,a patient’s leg sample was selected and scanned by CT at the direction parallel to the Frankfort Horizontal plane. A three-dimensional (3D) finite element model of the human leg was developed using the actual geometry of the leg skeleton and soft tissues, which were obtained from 3D reconstruction of CT images. All joints were defined as contact surfaces, which allow relative articulating movement. The major ligaments were simulated using tension-only truss elements by connecting the corresponding attachment points on the bone surfaces. The bony and ligamentous structures were embedded in a volume of soft tissues. The muscles were defined as non-linear viscoelastic material, and the skin, ligaments and tendons were defined as hyperelastic, while the bony structures were assumed to be linearly elastic. The multilayer FEM model containing thighbone, tibia, fibula, kneecap, soft tissue was formed after meshing. Diverse forces were imposed on the FEM model. The results show that the multilayer FEM model can represent tissue deformation more accurately.     

曲线曲面的有限元光顺方法

从采用有限元三角单元划分出发，满足有限元模拟的收敛性的要求，提出了基于点的曲线曲面的有限元光顺模型。在优化计算过程中，避开了一般的优化计算方法的优化计算时问长且要解大型矩阵的缺点，从智能优化角度出发，应用遗传算法来计算，并取得良好的效果。     

湿式换档离合器热特性仿真

针对综合传动装置中的湿武换档离合器,模拟了换档过程中对偶钢片和摩擦片的温度场和应力场瞬态变化特性.考虑了边界条件、摩擦接触、热机耦合和盘面油槽等因素,应用ABAQUS6.7建立了湿式换档离合器摩擦副的三维有限元模型.揭示了换档过程中摩擦副温度场及应力场分布规律.温度和应力在环状接触面中部数值较大,两侧处较小.对偶钢片上...     

混合硬化弹黏塑性边界元灵敏度分析

提出了基于一致切线算子概念的混合硬化弹黏塑性边界元法．该方法根据Perzyna弹黏塑性本构关
系，基于混合硬化模型，采用隐式欧拉计算格式，得出了两种常用流动函数下弹黏塑性的径向返回算法
和一致切线算子．利用直接微分方法，建立了灵敏度分析的边界元增量方程，同时还导出了混合硬化模
型应力径向返回的弹黏塑性灵敏度公式．算例和分析结果表明，不同黏塑性流动参数下所得的结果与利
用ANSYS有限元求解的差分法结果一致，弹性和弹塑性是弹黏塑性的两种极限情况．     

Stability and reinforcement analysis of rock slope based on elasto-plastic finite element method

The rigid body limit equilibrium method(RBLEM) and finite element method(FEM) are two widely used approaches for rock slope's stability analysis currently. RBLEM introduced plethoric assumptions; while traditional FEM relied on artificial factors when determining factor of safety(FOS) and sliding surfaces. Based on the definition of structure instability that an elasto-plastic structure is not stable if it is unable to satisfy simultaneously equilibrium condition, kinematical admissibility and constitutive equations under given external loads, deformation reinforcement theory(DRT) is developed. With this theory, plastic complementary energy(PCE) can be used to evaluate the overall stability of rock slope, and the unbalanced force beyond the yield surface could be the identification of local failure. Compared with traditional slope stability analysis approaches, the PCE norm curve to strength reduced factor is introduced and the unbalanced force is applied to the determination of key sliding surfaces and required reinforcement. Typical and important issues in rock slope stability are tested in TFINE(a three-dimensional nonlinear finite element program), which is further applied to several representatives of high rock slope's stability evaluation and reinforcement engineering practice in southwest of China.