八节点四边形等参元非线性有限元分析

应用几何非线性有限元方法 ,研究了大变形问题中的纸张力学特性 ,采用修正的拉格朗日格式 ,推导了八节点四边形等参元用于非线性问题分析时的增量平衡方程 ,并编写了有关有限元计算程序 .应用该程序 ,对纸张在悬臂状态及自重作用下的静变形、无阻尼动态响应以及有阻尼动态响应分别进行计算 ,并与日本理光公司提供的试验数据以及MARC的计算结果进行比较 ,证实了该方法对于纸张的非线性力学特性的分析是有效的 ,可以为办公设备的合理设计提供科学依据     

含曲率的水平集方程在非结构四边形网格上的数值离散方法

在非结构四边形网格上,含曲率的水平集方程采用伽辽金等参有限元方法空间离散,时间离散采用半隐格式．离散形成的线性方程组的系数矩阵是对称的稀疏矩阵,采用共轭梯度法求解．数值算例表明,在笛卡儿网格和随机网格上,含曲率的水平集方程离散格式可达到近似二阶精度．重新初始化方程的离散格式精度可达到近似一阶精度．给出了非结构四边形网格上不光滑界面以曲率收缩的运动过程．在不采用重新初始化的情况下,收缩过程未出现不稳定现象．     

基于四边形面积坐标法的广义协调薄板单元

为克服等参坐标的缺点,采用四边形面积法构造一系列4节点12自由度的广义协调任意面积坐标四边形薄板(Area-coordinate Quadrilateral Plate,AQP)单元.对广义协调条件、边界位移场和试函数的选取规律进行深入探讨.该系列单元克服等参单元易网格畸变的缺点,在推导过程中引入广义位移的特征矩阵、节点位移的特征矩阵以及转换矩阵的概念,以使推导过程简单化、通用化.数值算例表明,此方法通用性强、易于程序化,所构造的单元自由度少、效率和精度较高.     

基于四边形网格剖分的可计算区域填充方法

针对在一定形状限制条件下的可形变填充问题,提出一种可计算填充方法。对目标区域和填充样板进行四边形网格剖分。给出在样板拼接、边界、旋转、最小形变等约束条件下的整型规划,使用填充样板在填充区域中进行离散拼接,并通过全局优化迭代样板形变,以达到理想的填充效果。实验结果表明,该填充方法对目标区域的有效覆盖率以及边缘拟合度与约束限制无直接关系,在指定约束条件下,能较好地达到区域填充效果。     

使用拟蒙特卡罗方法计算点模型的体积

基于体积加细的方法构造点模型的八叉树,在点模型的包围盒内采用Niederreiter低差异数序列产生拟随机点．点模型的体积可以估算为：位于点模型内的随机点个数与全体随机点个数的比值乘以包围盒的体积．实验结果表明,该算法简单、高效,可以快速地计算任意拓扑结构的封闭模型的体积,其与平滑运算结合实现了保体积平滑．     

任意三角网格模型体积的快速精确计算方法

三角网格是使用最为广泛的网格模型。提出了一种仅根据三角网格模型的三角面片集合计算模型体积的方法。该方法通过指定投影平面,计算每个三角面片及其在投影平面上的投影所围成的凸五面体的带符号体积（必要时对三角面片进行细分）,整个模型的体积为所有凸五面体带符号体积的代数和。所提出的三角网格模型体积计算方法能实现模型体积的快速准确计算。在大型水电工程施工模拟中施工单元的方量计算测试和不同规模的三角网格模型体积计算测试都证实了该方法的有效性。     

基于RealSense仓库货物体积计算方法的研究

企业仓库中,查看可用空间量是调配货物过程中的重要环节,而对于固定的仓库,它的总容量是固定的,所以可以通过算出仓库中现有的货物量,然后两个相减即可得到剩余可用空间量。对于计算仓库货物的体积,首先使用RealSense深度相机获取货物场景的初始点云。由于获取的初始点云数据往往存在噪声,所以在进行货物体积计算时需要进行一些预处理。预处理过后得到了货物的点云,然后利用投影法和积分法对其进行计算测量。针对仓库货物堆的大小不一问题,提出了两种方案：第一种,对于小货物堆(体积小于2立方米的货物),使用相机从上往下拍,获取货物的顶面和地面,然后通过统计分析法、投影与积分的结合得到货物体积;第二种,对于大货物堆(体积大于等于2立方米的货物)不易获取货物的顶面,使用两个有一定距离的相机获取货物堆的两个侧面,然后对方案一的方法进行变形得到货物体积。实验结果表明：该方式测得的货物体积与实际的货物体积相差不超过3%,满足目前企业仓库的需求。     

一种基于凸包近似的快速体积计算方法

体积是物体的基本几何属性,在许多应用场合需要频繁地被计算。目前基本上通过重构物体曲面而间接求取体积,增加了许多不必要的工作。提出一种快速求取点云模型体积的方法,使用增量式算法计算点云的凸包用来近似物体,将凸包分解成上下两个三角网格面,使用正投影法分别求取它们的投影体积,它们两者之差即是所求模型体积。实验表明该算法实现简单,可快速地求解处理具有任何几何和拓扑复杂性的点云模型。     

基于LAD可密度修正的储罐体积计算方法

储罐内液体体积是食品药品生产过程控制的关键参数,主要采用静压仪表测量液体的液位,进而计算成液体体积。由于液位会随着密度变化产生较大浮动,同时储罐封头部分多为椭圆刨面,因此,液位值不能简单线性计算成体积值。但通过第三方软件计算的体积值存在精度差、不具有实时性、可靠性低等问题,所以需要一种基于PLC通用的LAD语言编译的具有密度修正功能的储罐体积计算程序,用微积分方程对罐内液体体积的线性及非线性部分进行精确计算,得出较高精度的体积值。该方法提高了程序的通用性和实时性,不仅可以直观准确在终端显示储罐当前体积,还可直接采用体积参数进行逻辑控制。     

细节特征保持的三维面部表情迁移方法

在三维面部表情迁移中,针对保持目标模型丰富的细节信息以使生成的新表情真实自然,以及减少表情迁移的学习训练时间这2个热点问题,提出一种细节特征保持的三维面部表情迁移方法.首先提取三维面部模型的细节特征,获得滤掉细节后的基本表情;然后利用改进的有参无监督回归方法将源模型的基本表情传递给目标模型;最后利用提出的细节特征向量调...     

适应于体绘制技术的三维有限元网格剖分

有限元分析结果的体绘制为有限元分析提供了直观、有效的方法，但有限元网格在几何上的复杂性以及拓扑上的非结构化给值接利用传统的绘制技术带来困难，这篇文章首先给出了将三维有限元网格剖分成四面体网格的方法，然后，为了便于体绘制，将网格进一步剖分成不包含空洞的凸网的集合，剖分过程用ＢＳＰ树表示，以便实现任意有限元网格的深度排序，而ＢＳＰ树的结点数不超过网格相邻边界面之间二面角小于１８０℃的角的总数，同时给出     

二维非结构网格的非振荡有限体积方法

1.引言 自从1983年Harten提出了TVD格式后,高分辨率有限差分方法(TVD,ENO等)在计算流体力学领域已经得到了广泛的应用,并取得了很好的计算效果,但对几何形状非常复杂的计算问题,有限差分方法有一定的局限性.非结构网格有限体积方法可以计算任何几何形状的二,三维问题,所以对非结构网格以及有限体积方法的研究越来越受到人们的重     

非正规四边形网格二维抛物方程的有限体积差分方法

扩散方程的数值模拟是计算流体力学和数值热传导问题中的一个重要的基础性课题。 热传导数值计算中,需要计算各种非线性的扩散方程,扩散方程的数值模拟是各种线性、非线性的流体力学方程数值计算的基础,研究扩散方程的高精度,高效率和守恒的数值方法,     

三维非定常扩散方程的虚边界元法

根据位势问题虚边界元法的基本思想,结合扩散方程与时间有关的基本解,提出了针对单层热势的三维非定常扩散方程虚边界元-配点法的一个具体实施方案.该方法既保留了边界元法的优点,也避免了传统边界元法中时间和空间上的奇异积分计算,采用较少的边界单元即可达到较高的精度.算例表明此方法的有效性和可行性,不过虚实边界比例选取范围比虚边界元方法应用于椭圆型问题时狭窄很多,对此本文进行了探讨,但还应继续从理论上加以论证.     

一类二维粘性波动方程的交替方向有限体积元方法

针对二维粘性波动方程模型问题,提出了一类基于双线性插值的交替方向有限体积元方法,并给出了两种具体计算格式,一是基于有限差分方法中Douglas思想的格式,二是一类推广型的局部一维格式.分析证明了该方法按照L~2范数在时间和空间方向均有二阶收敛精度.最后,数值算例验证了算法的有效性和精确性.     

两维浅水波方程的半隐谱元素离散及其并行计算

浅水波方程抽取了大气运动的一些重要动力学特征,是气象数值模拟中的一个重要问题,海洋环流的外部模态类似于浅水波,刻画了快速重力波的演变,目前数值气象预报中     

基于空间跳跃的三维纹理硬件体绘制算法

本文提出了一种用于加速三维纹理硬件体绘制的空间跳跃算法。     

求解二维随机多区域声波散射问题的快速多极边界元方法

快速多极算法(FMM)是求解大尺度边界元问题的一种很有效的快速算法.应用快速多极算法求解二维随机多区域声散射问题的边界积分方程.首先给出了求解该问题的边界积分方程,进而给出快速多极算法求解的算法实现过程以及积分算子的相应多极展开、局部展开和相应系数的转化关系式.最后通过对数值例子的计算表明快速多极算法在求解随机多区域声散射问题时的可行性及高效性,其求解存储量和计算量都是O(N).     

一种大型三维有限元网格的显示和高效消隐方法

本文提出了一种面向ＡｕｔｏＣＡＤ的大型三限元网格的显示和高效消隐方法，可实现８－２０个节点三维正确显示，并大大节省消隐的运算时间。     

结合深度特征和信息量的三维模型标注方法

针对三维模型语义检索应用,提出一种三维模型语义自动标注方法,建立三维模型内容特征和语义特征之间的映射关系。首先,利用基于深度信息的特征提取方法计算三维模型形状特征描述符,在单位立方体的六个面上正交投影后获取六幅深度缓存图像,提取图像二维傅立叶变换后的270维低频系数作为三维模型内容特征。其次,针对语义词汇之间相似度计算需要,提出一种语义相似度计算方法,采用本体层次结构的深度、宽度、同义词集密度信息计算词汇信息量,定义语义词汇间的信息量关系,得到语义相似度。再次,利用语义排歧策略消除语义词汇二义性,提高语义词汇相似度计算的准确性。最后,融合三维模型内容特征相似度计算和本体语义相似度计算方法,利用样本库中相似模型包含的词汇概率信息和模型内容相似度值,计算待标注模型的语义描述信息。通过模型标注实验,验证了该方法的准确性。