铸件凝固数值模拟前处理的研究

铸件凝固数值模拟的前处理，对模拟系统能否在生产中应用至关重要。以ＰＣ机上的ＡｕｔｏＣＡＤ１２．０作为图形支撑，以ＤＸＦ为接口建立了三维网格自动剖分软件系统，该软件系统可完成复杂铸件的三维实体造型及有限差分网格自动剖分这一前处理工作。为铸件凝固数值模拟系统的应用提供了保证，同时还可作为其它领域数值模拟的前处理系统。     

采用改进波前自动生成算法的电器电场计算

如何简化前处理,实现高质量网格自动生成是解决有限元数值求解精度及求解效率这一矛盾的关键。以波前推进法为基础,给出一种二维三角形网格的改进波前自动生成算法。通过分类标识波前点,控制离散步长疏密,及最小角优先生成原则与网格光滑处理技术的应用,实现剖分网格的平滑过渡,保证剖分单元质量。通过对SF6断路器灭弧室的电场数值计算,证明了所提出算法具有良好的边界网格质量及电场计算精度。     

电磁铁数值计算三维软件包FEMA 3D

FEMA 3D是一个以有限元法为基础的电磁铁数值计算三维软件包。该软件包适用于多种电磁铁三维恒定磁场、三维涡流场、三维永久磁铁磁场及各种电器电磁系统吸力特性的计算。软件包由数据前处理(网格自动剖分及图形显示);磁场计算(三维矢量位法和等参元双标量位法)及电磁铁吸力特性计算;数据后处理等三部分组成。其中网格及场图等可以绘于屏幕由打印机打印输出,形象直观。     

平面有限元网格自动剖分法

提出了一套新的完整的平面有限元网格自动剖分方法,着重介绍网格自动剖分的基本原理、推导过程、程序设计思路以及其它计算数据的前处理.     

拓扑有限元法的数据前处理特点

应用有限元法求解电工技术领域中的电磁场问题时,需要对求解场域离散化,这就使得剖分数据的自动生成具有重要意义。本文中,对于引进有向图的剖分网格进行了数据前处理研究,提出了有向图信息与剖分网格信息的自动生成办法,从而保证了斗算结果的数据可靠。本方法逻辑简单,使用方便,可应用于复杂的具有多种介质的场合,并可进行节点的松紧疏密安排,是求解平面电磁场问题的有力辅助工具。     

电机电磁场有限元参数化网格生成技术

提出了参数化网格技术自动生成电机电磁场有限元分析的二维网格,采用该技术能方便地对任意尺寸、槽数、极对数的各种电机进行二维有限元剖分,大大减少了有限元前处理的工作量。这一技术也适用于其它二维场计算的前处理,它的开发对促进电磁场数值计算在工程中的应用有积极的作用。     

基于多面体网格剖分的油浸式变压器三维温度场及油流场仿真

考虑到结构网格与非结构网格在变压器内部温度场及油流场数值模拟中计算效率和计算精度方面的技术缺陷,对一台单相试验变压器三维模型进行多面体网格剖分,完成了不同负载系数下变压器内部温度场及油流场的仿真计算。此外,为验证仿真模型,对试验变压器进行了温升试验。研究结果表明:在相同的基准尺寸下,与非结构四面体网格相比,多面体网格能大大减少网格单元数量,仅为四面体网格数量的1/3,在计算达到收敛时所需时间为四面体网格的1/9,所占用计算机内存为四面体网格的1/2,且得到的温度场与油流场分布较好;数值计算值与现场测量值的对比验证了多面体网格在变压器内部温度场及油流场数值模拟应用中的有效性与准确性,为以后大型变压器的三维数值计算与网格处理提供了新的思路与参考。     

基于STL格式的三维电磁场有限元自动剖分方法

在分析三维实体造型STL数据结构的基础上,提出了采用分层切片法来进行三维电磁场有限元自动剖分的方法。首先,建立了STL文件的拓扑结构数据,然后结合实体结构及材料特性确定一个垂直于z坐标轴的特征面域,并在此面域形成三角形单元网格,最后对实体在z方向分层切片,通过对面域逐层延拓投影,形成三维有限元单元网格。采用该方法开发了基于STL文件格式的三维网格自动剖分程序,并用于两个STL实体的自动剖分,结果表明,该方法可降低数据量,节省计算时间,实用可行。     

成套电器三维设计系统的研究与现状

本文以ＡｕｔｏＣＡＤＲ１２／Ｗｉｎ为平台，完成了成套电器三维设计系统ＥＬＥ３ＤＣＡＤ，它利用ＡｕｔｏＣＡＤＳＱＬ的程序接口ＡＳＩ，把Ｆｏｘｐｒｏ／Ｗｉｎ编制成的外部数据库与ＡｕｔｏＣＡＤ的图形数据库联系起来，ＥＬＥ３ＤＣＡＤ基于ＡｕｔｏＣＡＤＡＭＥ，是一种实体造型的三维设计系统，该系统可得到任意角度的视图和任意多个剖切平面下的剖视图，可对电气元件进行空间碰撞检测和电气间隙检查。     

超高压变压器引线电场的三维有限元数值分析

本文应用等参元有限元法,分析了超高压变压器引线的三维电场分布,为引线的结构与工艺设计提供了理论依据。文中还对三维场域的自动剖分,多层绝缘结构的等值计算模型,以及提高计算程序的效率等方面的问题提出了相应的处理方法,有助于进一步推广应用三维有限元数值分析的方法。     

图形交互式有限元剖分前处理方法及实现

本文提出了一种既能发挥计算机自动剖分的高效性，又溶入人工剖分的准确灵活性的图形交互式有限元剖分前处理方法，为实现该方法，笔者采用扫描线节点生成法和一种特殊的单元生成方法，介绍了用于存取各种信息的数据库结构及该方法在处理多种介质混合场域时的应用。     

大型铝合金铸件凝固过程数值模拟

以大直径中空圆柱体ZL 104铝合金铸件为研究对象,分别对侧冒口方案和顶冒口方案进行了数值模拟,并进行浇铸验证。试验和模拟结果表明,采用保温顶冒口并加大压头后,保证了铸件质量。说明凝固过程数值模拟对于铝合金铸件生产是很重要的。     

单片机对温度的控制

利用单片机控制炉温，它可取代以前常规的模拟调节器。使用８位Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ芯片，用开闭环相结合的方法，对采集的信号和输出信号进行处理，达到了对炉温的自动控制。     

单片机对温度的控制

利用单片机控制炉温，它可取代以前常规的模拟调节器，使用８位Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ芯片，用开闭环相结合的方法，对采集的信号和输出信号进行处理，达到了对炉温的自动控制。     

一种三维网格全自动生成的新方法

本文给出了三维网格全自动生成的新方法。该方法将以往用八叉树法剖分三维空间所采用的立方体根节点＾「２」,改为以正四面体作为根节点,利用八叉树分割空间的原理以及将覆盖在实体边界上的网格进行移点归位的处理,全自动生成任意单媒质、单连通区域三维有限元分析中的四面体网格;在此基础上,提出将移动实体边界单元节点的过程,用于实现任意多媒质、多连通区域三维网格的全自动生成。     

三维静电场等参元分析

采用等参元有限元法对真空接触器—熔断器组合电器静电场进行了数值计算,介绍了三维静电场等参元的分析方法,剖分单元为15节点五面体单元,场域自动剖分具有几何尺寸可变、单元疏密可调的特点。任意一点电场强度和任意一条电力线长度的计算,使三维静电场逆问题的求解成为现实,为了考核三维静电场数值计算准确度,分别求解两平行圆柱电极间电场的解析解与数值解,并进行了比较。     

三维网格的自动剖分与图形显示

求解表述各类边值问题的偏微分方程,有限元法定一种较有效的数值解法。文章描述了三维有限元计算常用的两种有限元——三棱柱单元和六面体等参元的自动生成原理,建立了相应的数据前处理软件。该软件采用了适当的图形处理方法,克服了应用有限元法的困难,只需直观地输入较少量的数据,就可形成有限元分析所需的各类信息,并能对剖分结果进行多种形式的二维和三维图形显示。     

一类复杂组合结构有限元网格的自动剖分方法及其在工程中的应用

有限元网格的自动剖分法很多，但他们都是局限于某些单一的简单结构[1]，或者是针对某些特殊类型的单元而言[2]，本文提出一种象水轮发电机转子支架，水轮机顶盖等具有旋转对称性的复杂组合结构的有限元网格的自动剖分方法和网格的一种优化方法，最后还给出几个在工程实际结构分析中的应用实例。     

提高叶片类产品铸造精度工艺措施研究

利用计算机数值模拟技术预测大型铸钢件生产中经常出现的变形及尺寸偏差等铸造缺陷,进而优化工艺,降低铸造成本。通过对水轮机叶片的铸造工艺进行计算机数值模拟,掌握在铸件凝固过程中的应力变化,进而优化工艺参数。依据大量的实验数据,获得铸件变形的规律,并验证应力数值模拟的准确性。通过对典型铸件工艺的数值模拟和验证研究,实现了数值模拟技术在生产中的实际应用,避免了工艺设计的盲目性,缩短了新工艺的设计周期和设计成本。     

有限元网格“连环法”计算机剖分

根据有限元网格各相邻单元之间相互依存的关系，提出了“连环法”网格剖分方法。该方法计算公式简单，计算工作量极小，能快简便对求解区域进行剖分并产生剖分数据。以二维电机电磁场为例，详述了该方法，并给出了剖分实例。