三维非结构运动网格的生成

采用Delaunay方法生成三维非结构网格,并对生成的网格进行了优化.采用局部剖分的方法来保证边界的完整性,不需要添加新的节点到原始表面三角形中.对于由于物体运动而产生变形的网格单元,用局部网格重新生成的方法来处理.     

基于映射法的曲面自适应网格生成

板壳成形数值模拟过程中用自适应网格不仅可以实现以尽可能少的计算量获得指定精度要求的解,更重要的是可以提高解的精度。而曲面自适应网格自动生成技术国内外都刚开始研究,目前没有很好的方法。本文首次基于映射法在参数区域生成自适应网格,然后映射到空间,用空间曲面的曲率及有限元计算误差估计来控制参数区域中的自适应网格生成。数值例子验证了本算法的正确性及可靠性。     

多块变形网格在非定常计算中的应用

介绍了一种适用于包含运动边界非定常计算的高效多块贴体变形网格生成方法,在每块网格中变形网格生成采用基于弧长的超限插值生成方法,能够较好保持原始网格的正交性、光滑性和质量.在采用双时间步的非定常RANS解算器中发展了此网格变形方法.通过两段翼型襟翼俯仰振荡和导弹的纵向舵偏控制的非定常计算对此网格变形方法进行了验证.本方法生成的变形网格质量良好.     

复杂外形数值网格生成技术

采用求解抛物化的椭圆型方程和物面网格自适应方法生成三维复杂外形网格 ,保留了椭圆型方程解析性好的特点 ,同时又可以推进求解 ,不须迭代 .所生成的网格贴体性、光滑性、均匀性、物面及空间正交性等方面可以满足复杂流动计算     

基于Delaunay图的动网格生成方法

对一种基于Delaunay图的动网格方法进行了研究,通过与弹簧近似方法进行比较,得出基于Delaunay图的动网格方法,该方法具有较强的变形能力,且不需要迭代,效率更高。对该方法做了一些改进,极大地提高了动网格的变形能力。用该方法生成了鱼类游动过程的动网格,验证了该方法具有高可靠性和较强的变形能力。     

气动弹性及并行化求解研究

使用流固数值计算程序代码耦合的方法,将CFD与CSD耦合研究气动弹性的颤振现象.非定常气动力的CFD解法是基于非结构动网格上的ALE描述的三维Euler方程的有限体积法,结构颤振的CSD解法是基于有限元的线性模式叠加原理的机翼三维振动方程的求解.对用于非结构运动网格生成的标准弹簧近似方法进行了改进,提高了网格变形能力和网格质量.在CFD求解中,使用MPI 并行编程方法进行了网格区域分解并行化计算.针对AGARD445.6机翼的案例,进行了试验与计算数据之间的比对,并在运行中通过并行化编程,对耦合解算器的加速比以及并行效率进行了研究.     

一种基于新型动态混合重叠网格的数值模拟方法

外挂导弹发射时导弹处于载机复杂干扰流场中,会导致空气动力的非定常、非线性特性。此时运用常规风洞实验数据插值作为工程气动数据基础在一定程度上存在误差。本文提出一种基于计算流体力学(CFD)的非定常数值模拟方法,将飞行力学方程与空气动力学方程耦合求解,更精确地模拟真实的飞行状态。所采用的新型动态混合重叠网格相比于以往重叠网格具有生成简便、针对运动过程可自适应调整等优点。以标准投弹算例作为验证算例,结果体现了本文网格和数值模拟方法的工程应用价值。     

加速弹丸诱导的非定常流场数值模拟

采用基于自动插点的Delaunay方法和局部网格重新生成方法所构造的含动边界自适应非结构二维网格和有限体积法,对冲击加速弹丸运动诱导的非定常流场进行了数值计算,讨论了非定常运动对波结构的影响。     

基于结构重叠网格的栅格翼导弹流场数值仿真

采用结构重叠网格方法对栅格翼导弹的粘性流场进行了数值仿真计算,相对于单一结构网格而言,该方法不但降低了网格生成难度,提高了网格质量,而且大幅度降低了网格数量,计算结果表明该方法是可靠有效的。     

基于改进人工鱼群算法的无人机路径规划

针对使用基于网格划分策略的改进人工鱼群算法计算无人机路径规划问题中寻优精度与算法计算量的矛盾,提出一种改进人工鱼群算法,该算法引入自适应步长和执行概率自适应分段网格遍历策略.算法前期用较大步长全局搜索较优路径,后期用较小步长及网格分段遍历策略在较优解附近进行局部遍历得到更精确最优解.仿真结果表明所提改进人工鱼群算法比原始鱼群算法和自适应步长人工鱼群算法结果更精确、稳定,较基于简单网格划分策略的人工鱼群算法计算量更小.     

啮合刚度对人字齿行星传动系统动态载荷特性的影响研究

基于集中参数振动理论,建立了采用双齿联轴器的人字齿行星传动系统动力学模型;引入斜齿轮啮合刚度公式按2 个斜齿刚度并联计算人字齿时变啮合刚度;通过求解系统动力学方程, 获得内外啮合刚度与内外啮合动载系数之间变化关系曲线,进而分析了人字齿啮合刚度对系统动态载荷特性的影响。研究结果表明:不考虑共振的情况下,内外啮合动载系数分别随内外啮合刚度平均分量增加而增大;内外啮合刚度交变分量对内外啮合动载系数影响很小;人字齿轮运转平稳, 振动较小,进行人字齿行星传动系统动载系数计算,在精度要求不太高的情况下,以啮合刚度平均分量表示啮合刚度是可行的。     

基于偏移面方法的界面推进及其应用

从广义惠更斯原理出发,构建基于偏移面方法的界面推进方法.该方法首先移动表面网格,通过求解每个网格点的法向位移和切向位移对每个点进行重构,在三维计算时由于不需要体网格,所以计算量小、效率高,并能解决含奇异点推进的真实复杂问题.利用该方法,对多种装药结构的固体火箭发动机三维燃面推进过程进行模拟,计算结果表明该方法具有较好的...     

四面体有限元网格的非线性优化

有限元网格优化主要有2个途径,拓朴优化（连接变换）、光顺,讨论重点集中于第二种方法;给出了单元质量函数,定义一个离散型单元优化目标函数,运用非线性约束的最速下降法对优化空间中的单元参数进行优化;为了保证网格拓扑结构,给出了优化网格有效性检验.     

基于局部异常因子算法的三维声纳单帧重建研究

海洋环境的复杂性会使三维声纳获取到的点云中存在异常点,从而影响点云的后期处理和可视化。将获取到的声纳数据依次进行三维波束成像、最大值滤波和坐标系转换,进而得到原始点云。提出将局部异常因子(LOF)算法应用到点云去噪、剔除干扰的异常点,并用一种改进三角网生长方法进行单帧重建。改进三角网生长法简化了三角网生成中关键的“第三点”搜寻过程,通过实际数据处理分析得知：相比于传统阈值去噪方式,基于LOF算法的去噪方式能够在保持目标真实轮廓的前提下有效剔除非目标点;经过所提去噪方式的声纳数据能够得到更贴合实际目标轮廓的三维重建结果。     

基于URWPGSim2D仿真新平台的水中搬运的策略优化

针对2016国际水中机器人大赛水中搬运项目的URWPGSim2D仿真新平台,为提高传统比赛策略的效率,对其进行优化.设计仿真机器鱼的方向算法和最短运动距离的算法,采用多种算法和函数动态分析鱼的运动路径,运用星型网状判断思路,综合考虑多种情况,从而最大程度上避免失误.实验结果表明:该策略能高效率完成比赛任务,很大程度上缩短完成比赛的总时间,大大提高策略的稳定性.     

一种基于数控弯管仿真的管路刻线方法

为解决现有管路刻线技术过程操作繁琐、焊装精度不易保证、生产效率低的问题,提出一种基于数控弯 管仿真的管路自动化刻线技术。采用基于PROE 二次开发技术,通过对管路组件3 维模型中的特征信息提取以及NC 代码的解析,根据获取的零件特征信息及导管的YBC 信息,计算出单根管路以及相关连接件的刻线位姿,并进行实 验验证及算法精度分析。验证结果表明：该方法操作简单,通用性较好,有效地提高了管路的刻线效率及焊装精度。     

基于计算流体力学的旋转自洁式空气预滤器数值模拟研究

为了实现空气预滤器瞬态内流场的数值模拟,为新型高效空气预滤器的设计和性能优化提供一种有效的计算方法。运用FARO-LDI三维激光扫描测量系统对旋转自洁式空气预滤器进行逆向建模,建立了其全流道三维几何模型;利用ANSYS ICEM CFD对内流道模型进行混合网格划分;采用Fluent中用户自定义函数和多流动区域耦合算法中的滑移网格模型实现了旋转器叶轮的被动旋转。湍流模型选为RNG k-ε模型,压力速度耦合算法采用SIMPLE算法,压力离散格式采用PRESTO格式,动量方程的扩散项和压力项采用中心差分格式,对流项采用一阶迎风格式。研究结果表明,运用该方法能够准确计算空气预滤器内部流场和模拟旋转器叶轮的被动旋转状态。     

基于改进A~*的三维航迹快速规划方法

针对导弹航迹规划的高时效性要求,提出了一种基于改进A*的快速航迹规划方法。该方法针对A*算法计算过程的主要耗时点,采用了基于双向链表的OPEN表标记插入排序方法;针对导弹飞行三维约束条件,引入了基于简化运动学方程的空间节点高效扩展方法。仿真结果证明,改进A*算法在没有改变航迹规划结果质量的同时,有效的提高了航迹的搜索速度。     

基于kinect传感器的物体三维重建

随着计算机视觉的发展及深度传感器的出现,基于kinect传感器的物体三维重建技术得到了广泛的研究。针对现有的基于kinect传感器的物体重建算法需要将待重建物体置于转台并随转台转动的局限性,提出了一种通用的基于kinect传感器获取的物体彩色和深度图像完成物体三维重建的方法,对深度图像进行预处理以平滑噪声并获取三维点云,提取彩色图像匹配点并根据彩色图像特征点与三维点云之间的关系得到三维特征点,并通过SVD方法完成点云初始配准,然后利用改进的ICP算法完成点云的精确配准,得到物体表面的三维点云,重建出物体的三维模型。实验结果表明,该方法能有效去除深度图像的噪声,并对各个视角下的点云数据进行精确配准,完成物体的三维重建并得到较好的重建效果。     

30mm口径半穿甲模拟弹侵彻陶瓷复合靶板SPH数值模拟

30mm口径半穿甲模拟弹侵彻陶瓷/金属复合靶板,采用非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA3D进行数值模拟.陶瓷采用SPH算法,其余部分采用有限单元法.模拟结果与试验结果基本吻合,避免了纯Lagrangian算法处理大变形、大应变率和高压作用中的网格消蚀和网格重分.研究表明该算法可行有效.