二维有限元网格自动自适应生成

为使有限元法能更有效地应用于日益复杂的科学和工程计算,提出一种自动自适应网格生成方法．该方法在结合推进波前法和法向偏移法的优势的基础上产生,改进了节点的生成方式,融入了简单灵活的密度控制方式和合理准确的边界离散方式．剖分实例显示,该方法能有效地生成高质量网格,自动化程度高,适应能力强;它已成功地应用于复杂海域下波浪与结构物相互作用的有限元计算,并取得了很好的效果．     

一种快速的三维有限元网格生成方法

针对三维有限元网格的生成的速度较慢并且网格质量不高的问题,提出了一种基于约束波前法的三维有限元网格生成算法。算法的主要思想是用背景网格提高网格单元的可控性,避免网格单元生成时验证有效性的计算量,从而快速生成高质量的三维有限元网格。算法首先借助八叉树方法生成背景网格,其次利用背景网格的密度对模型表面进行三角剖分得到初始波前,然后依据背景网格的特征生成实体网格单元,最后对得到的结果进行优化。实验证明结合了八叉树和推进波前法的三维网格生成算法降低了波前法的时间复杂度,将其效率提高了20%,而且能得到更高质量的网格。     

Transformation of Hexaedral Finite Element Meshes into Tetrahedral Meshes According to Quality Criteria

The paper is concerned with algorithms for transforming hexahedral finite element meshes into tetrahedral meshes without introducing new nodes. Known algorithms use only the topological structure of the hexahedral mesh but no geometry information. The paper provides another algorithm which is then extented such that quality criteria for the splitting of faces are respected.     

全四边形有限元网格的拓扑优化策略

基于有限元网格的局部拓扑结构,给出一些非结构化全四边形有限元网格的拓扑优化策略,这些策略被组织成"型-操作"的形式.型是指一类满足一定约束条件的局部区域网格,而操作则是指与特定型相对应的拓扑变换,它能优化局部网格中节点的度值,从而优化局部网格质量.这些策略可分成针对网格内部单元和针对网格边界单元2类.实验结果表明,这些策略能较好地改善四边形网格的质量.     

四边形有限元网格的快速生成算法

给出一个使用覆盖栅格生成四边形网格的算法．覆盖法能够快速生成有限元网格，但是边界单元的质量通常比较差，也难以得到全部的四边形网格．将边界内角分成4类，根据不同类型的内角，提出相应的使用覆盖栅格生成完全四边形网格所要采取的修正措施．最后，应用文中算法进行网格划分，结果表明该算法是有效的．     

Adaptive Finite Element Methods for the Identification of Elastic Constants

In this paper, the elastic constants of a material are recovered from measured displacements where the model is the equilibrium equations for the orthotropic case. The finite element method is used for the discretization of the state equation and the Gauss–Newton method is used to solve the nonlinear least squares problem attained from the parameter estimation problem. A posteriori error estimators are derived and used to improve the accuracy by an appropriate mesh refinement. A numerical experiment is presented to show the applicability of the approach.     

基于分岔理论的永磁同步电机有限时间混沌控制

永磁同步电机运行系统具有不稳定的分岔特性,随着系统参数的变化,系统会在平衡点处发生分岔行为.首先,基于分岔理论构建了永磁同步电机的混沌模型.其次,通过研究系统的分岔参数,分析了系统在平衡点处的分岔特性,发现系统在零平衡点处会产生静态分岔并出现新的平衡点,随着参数的继续变化,系统在新的平衡点处发生连续的Hopf分岔,而连...     

用Excel软件建立结构计算的有限元接口文件

本文根据有限元接口文件的要求，采用Excel软件生成，大大地提高了设计的效率和设计的准确性，是一种有效的处理方法，值得借鉴和参考。     

基于Slicing的快速有限元网格体绘制算法

在Incremental Slicing算法的基础上,针对有限元网格的特点,提出了一种适合于多种有限元单元类型的快速体绘制方法,由于采用硬件加速的多边形ＲＧＢＡ填充方法混合显示数据场与几何体的外表面,优化了切面多边形的形成算法,并对于小单元进行了特殊处理,大大提高了有限元网格体绘制的速度与质量。     

基于有限元的一类stefan问题数值模型研究

该文给出基于有限元方法的一类一维stefan问题的数值求解过程及算法.模型的建立基于已知的相变界面和固定边界处测得的温度和热流.模型的精度通过与Neumann获得的解析解的比较而得到验证.文中所讨论的模型可以用于反Stefan问题中自由边界的实时跟踪或者控制.最后,比较了已有的有限元模型,给出了仿真结果.     

有限元网格图形处理技术及计算结果的可视化

针对有限元分析中图形处理和计算结果的可视化问题，提出三维有限元网格图形的快速形成以及高效消隐方法．基于这种思路，将所有有限元后处理图形在单元面上实现，有效地避免了烦琐的后处理图形的形成和消隐问题；并提出了形成和绘制诸如空间等值线、矢量图形、位移示意图以及塑性区分布图形等复杂的空间的后处理图形的方法；给出了程序的算法流程和应用实例。     

有限元单元计算予程序的OpenMP并行化

Intel和AMD双核乃至4核处理器的推出,使得并行计算已经普及到PC机。为了充分利用多核,需要对原有程序进行多线程改造,使其充分利用多核处理带来的性能提升。该文利用共享存储编程的工业标准OpenMP对有限元方法涉及的单元计算子程序进行了并行化实现。在机群的一个双CPU的SMP节点上的测试表明,共享并行化使得该单元子程序的性能提高了一倍。     

多边形单元网格自动生成技术

近年来兴起的多边形有限元方法,在有限元计算中采用多边形单元划分网格,不仅可以更好地适应求解区域的几何形状,而且增加了网格划分的灵活性。为了更方便有效地生成多边形单元网格,在Delaunay三角形的基础上,通过将共圆Delaunay三角形合并为一个圆内接多边形,首先提出了Delaunay多边形的概念,进而提出了一种多边形网格自动生成的Delaunay多边形化算法。利用该Delaunay多边形化技术,对工程中常见的几何形状进行网格划分的具体算例表明,Delaunay多边形化方法可以生成性质优良的多边形单元网格。     

有限元单元计算子程序的OpenMP并行化

Intel和AMD双核乃至4核处理器的推出,使得并行计算已经普及到PC机。为了充分利用多核,需要对原有程序进行多线程改造,使其充分利用多核处理带来的性能提升。该文利用共享存储编程的工业标准OpenMP对有限元方法涉及的单元计算子程序进行了并行化实现。在机群的一个双CPU的SMP节点上的测试表明,共享并行化使得该单元子程序的性能提高了一倍。     

A Specialised Element for Finite Element Model Updating of Moveable Joints

Multibody system dynamics is a vast area of study that mayoften involve the need to know the vibration behaviour of rigid/flexiblesystems with configurations that change with time due to the existenceof moveable joints. This paper introduces and discusses the motivationbehind the development of a technique, based on a modified springelement, to model the dynamic behaviour of such moveable joints. Thistype of joint generally connects the constituent components ofmechanical systems. The modified element is used to establish linksbetween nodes inside the joint volume, for an arbitrary jointconfiguration, without the need to introduce any distortions in thefinite element mesh pertaining to the connected components. Itintroduces two parameters ideally suited for model updating, a geometryindependent parameter that defines global link stiffness and a geometrydependent one that gives a measure of link effectiveness as a functionof joint configuration. The element usage and a comparison of resultsobtained with a model using standard elements for selectedconfigurations are illustrated by means of an example.     

Implementation of Generalized Finite Element Methods for Homogenization Problems

The implementation of a generalized Finite Element Method (FEM) for problems with coefficients or geometry that oscillate locally at a small length scale 1 is described. Two-scale FE-spaces are combined conformingly with standard FE. Numerical experiments show that the complexity of the algorithm is independent of the micro length scale .     

一种提花织物图像的有限元分割算法

提花织物图像分割是提花图案设计的关键,曲线演化模型是一种流行的图像分割方法,但是该方法无法检测含噪环境下的图像特征.由于Mumford-Shah(MS)模型能够在噪声环境下对不连续边集进行检测,因此它比曲线演化模型更适于对含噪提花织物图像的分割.提出一种结合有限元法和拟牛顿法的MS模型数值求解算法,并有效用于含噪提花织物图像的分割.首先定义了自适应三角剖分空间上的离散MS模型,并在每次迭代前对有限元网格进行自适应调整,以提高迭代的性能.接着采用拟牛顿最小化方法,通过收敛意义上的离散有限元逼近得到离散MS模型的最小值.该算法被用到含噪提花织物图像的分割中,取得了良好的效果.     

Matlab中有限元脚本程序的编程

介绍在MATLAB中进行有限元计算时脚本编程的方法。脚本编程方法比使用图形界面作图方法求解更加灵活,对复杂的边界条件处理更加容易控制,它扩展了MATLAB在有限元计算方面的应用范围。     

Parallel 3D Mortar Element Method for Adaptive Nonconforming Meshes

We present a new two-step “intermediate mortar” approach that efficiently extends the Mortar Element Method (MEM) to 3D meshes with nonconforming discretizations. The technique utilizes projection matrices derived in 2D, thereby avoiding the need to explicitly form large matrices for the 3D cases. The method also allows more flexibility for both h- and p-type adaptation. Parallel implementations with OpenMP and multithreading compiler directives are used to solve a moving heat source problem on SGI Origin and Cray MTA machines. Numerical results demonstrate the advantages of adaptive nonconforming meshes with MEM over uniformly fine meshes.     

三维有限元网格的快速显示

应用OpengGL三维图形库，结合三维有限元网格的特点，提出了一种方便，实用的三维有限元网格的快速消隐显示方法，使得三维图形显示速度大为提高，并对显示中出现的网格线间断、缺线问题提出了相应的解决措施。