铸件三维有限差分网格自动剖分技术

本文在分析三维ＳＴＬ文件格式数据结构的基础上,分析了建立拓扑结构的优点并提出了建立拓扑结构关系的方法,并建立了快速优化分层算法,从而大大提高了铸件三维有限差分网格自动剖分的速度和效率,开发了能适用于任意复杂铸件形体的三维网格剖分程序,通过实际应用证明了程序的实用性。     

复杂铸件的实体造型及网格自动剖分技术

提出了采用交互方式读取由ＡｕｔｏＣＡＤ软件绘制的二维铸造工艺图以生成基本体素数据文件,通过对基本体素进行网格剖分,建立起适用于铸件凝固模拟需要的三维实体。给出了自动剖分的原理和采用面向对象技术编制自动剖分程序的方法。编制的前处理软件剖分速度快,剖分网格数可超过１０００万。通过一个大型复杂铸件的造型实例,证明了该方法的可靠性和实用性。     

基于STL的切片法有限差分网格剖分的研究

铸件及铸型实体的三维网格自动剖分是金属凝固模拟按实际形状顺利进行的前提条件。应用将剖切面偏移奇异点的“切片法”对STL文件进行网格自动剖分，所生成的三维直角六面体网格为金属凝固数值模拟采用有限差分法计算提供了铸件和铸型实体的空间位置信息。该方法原理简单、编程实现快捷、适用于剖分任意形状的实体，是一种高效、高精度的剖分方法。     

用直接差分法实现铸件凝固进程三维数值模拟及软件研究

选择Ｉ－ＤＥＡＳ软件为前处理平台，实现铸件三维实体造型和自动剖分；解决了Ｉ－ＤＥＡＳ软件与主计算程序的数据接口；采用直接差分法编制了适用于各种多材质复杂铸件三维凝固模拟的通用程序；对不规则剖分单元，采用变时间步长技术，大大提高计算效率，在后处理程序中，可对铸件任意剖分，直观地显示铸件任意部位不同时刻的温度场；采用插值技术，实现彩色图像模拟温度场的色彩平滑过渡。     

基于有限差分非规则边界网格剖分技术

有限差分法广泛用于铸造过程中流场和温度场的模拟,而对复杂实体进行更为准确、快捷的三维网格划分对铸造过程模拟十分重要.本文在传统FDM结构化网格剖分算法基础上,开发出对实体边界区域采用20点坐标定义的不规则凸多面体网格进行离散的非规则边界网格剖分程序.剖分实例证明,这种剖分算法可以为大型、复杂的铸件铸造过程数值模拟提供更为准确的计算网格,可有效地消除传统有限差分剖分算法阶梯型边界网格近似边界区域所引起的计算误差.     

复杂铸件的三维实体造型及自动剖分

介绍了三维实体造型和变步长网格自动剖分的实用计算机造型方法，这种方法采用了２１类基本形体的数学描述，以此组合形成复杂的铸件形体，比起手工剖分或２－１／２维剖分方法显著提高了描述形体的准确性和工作效率。     

复杂形状铸件实体造型及网格剖分

本文基于ＡｕｔｏＣＡＤＲ１２中的ＡＭＥ模块完成复杂形状铸件的几何造型，并对ＡｕｔｏＣＡＤ软件进行二次开发，编制了能剖分复杂形状铸件实体的网格剖分程序。文中举出曲轴、轮毂等铸件的应用实例。     

复杂铸件Delaunay三角剖分方法及其在华铸CAE的应用

铸造工艺的模拟仿真需要对铸件几何模型进行网格剖分,复杂铸件剖面采用合适的Delaunay三角剖分能极大简化运算。采用了生长式的点插入三角剖分方法,并证明了其严格符合Delaunay三角剖分准则。新的三角剖分方法对复杂铸件剖面剖分后得到的三角网格近似等边三角形,该算法已成功应用于华铸CAE软件中。     

基于STL的切片线扫描法网格剖分技术

建立了运用切片线扫描法对STL文件格式实体进行网格剖分的算法,在处理奇异点方面,采用了合理方法.基于该算法开发了能对任意复杂实体进行三维网格剖分的程序.实例剖分结果表明,该方法的剖分效率高,并能保证剖分精度.     

用ADS开发铸件实体网格剖分应用程序

在用AutoCADR12进行铸件实体几何造型基础上，用AutoCAD语言开发系统ADS开发了网格剖分应用程序，可实现对任意复杂形状铸件的有限差分网格剖分，具有强的实用性。     

基于模型特征的新型有限元网格划分方法研究

开孔构件的开孔形式各异,增加了其网格划分难度.另外,全六面体网格划分一直是有限元网格划分中的难点之一,实现开孔构件的全六面体网格划分具有重要的现实意义.文章基于开孔实体的参数化特征模型思想,提出了一种非自由边界分割有限元网格划分方法,可以针对开孔实体的几何特征和力学特征,对多种类型的开孔构件进行全六面体网格划分,生成的网格质量均匀、局部加密方便且疏密过渡合理.经实例应用表明,此种网格划分方法具有通用性强、简单、实用、高效等特点.     

复杂铸造工艺装配体有限元网格划分关键技术研究

铸造CAE技术是预测铸造缺陷、改进铸造工艺的有效方法,但其应用推广仍受到有限元网格划分技术的制约,许多复杂铸造工艺因为无法顺利地生成出合格的有限元网格而不能进行铸造CAE计算分析。本文提出了一种适用于任意复杂铸造工艺的有限元网格生成方法,并详述其中用到的关键技术和方法,包括隐式曲面几何描述方法、有限元网格尺寸智能化计算方法,以及有限元网格自动生成和网格质量优化方法。基于此算法,开发了有限元四面体网格划分前处理模块,能够为复杂铸造工艺的几何模型一键生成合格有限元网格,为铸造CAE技术的进一步推广和应用提供重要的技术保障。     

全自动四边形有限元网格生成-I:区域分解法

提出了一种适用于金属体积成形有限元分析的全自动四边形网格生成算法区域分解法,对该算法的一些关键技术,如几何形状的表示、关键点的确定、网格密度的生成、节点的生成、边界单元的生成、剖分准则、模式匹配、光滑处理以及半带宽的优化等进行了详细的介绍。以该算法为基础,成功开发了全自动四边形网格生成软件AUTOMESH。并给出了一些网格划分的实例,验证该算法的可靠性。     

全自动四边形有限元网格生成-Ⅱ:网格密度控制

提出了一种网格密度控制和生成的方法,可以根据区域边界曲率、划分单元数目以及网格密度过渡要求,在区域上生成合理的网格密度分布。采用Laplace方程表示要划分区域内的网格密度分布函数,详细给出了有限元法求解网格密度分布函数数值解的步骤。提出的网格密度控制和生成方法可以和区域分解法相结合,实现网格划分的自动化和自适应。文章还给出了网格密度控制的一些例子。     

铸造过程数值模拟三维非均匀网格自动剖分技术研究

有限差分法广泛用于铸造过程中流场和温度场等的模拟,对复杂模拟对象的三维网格任意自动划分对软件用户来说十分重要.本文在传统的均匀剖分算法基础上,研究了针对STL文件模型的分区非均匀剖分算法,并用程序代码实现.对实际模型的应用研究表明,采用非均匀网格剖分技术可以减少模拟网格数量,节省网格剖分所需时间,特别是由于计算单元大大减少,从根本上提高了数值模拟效率.     

金属塑性成形有限元六面体网格自动划分

六面体网格具有计算精度高、网格数量少等特点 ,是工程三维有限元分析一种重要网格。本文提出了一种基于栅格的六面体网格自动划分方法 ,它首先采用栅格法生成核心网格 ,然后把核心网格与模型边界拟合 ,为克服由于边界拟合造成的表面网格质量下降 ,采用包络表面网格的方法生成零厚度表层网格 ,通过表面网格平滑和内部节点位置平滑处理 ,最终生成具有较高质量的全六面体网格。网格划分实例说明 :该法具有原理简单 ,算法可靠 ,编程方便 ,划分网格质量高等特点。最后还对该算法进行了讨论。     

铸造数值模拟中直角六面体网格全自动剖分技术

以基于工作站环境的大型造型软件包中常见的ＳＴＬ格式为造型文件格式，详细介绍了直角六面体网格的剖分技术，在处理奇异点方面，提出了避开的方法，使程序简单，且不降低精度。文中的网格剖分技术使网格剖分变成重复求解简单二元一次方程及简单排序问题。     

金属凝固模拟程序网格剖分模块技术研究

网格剖分是金属凝固模拟程序的重要功能，其生成的三维直角六面体网格为运用有限差分法进行数值模拟计算提供铸件和铸型等实体的空间位置信息。网格剖分模块的关键技术有：STL切片法；将切割面偏移微小量，避免处理奇异点；网格(实体)经过变换矩阵实现轴测投影以及单个网格的可见面判断，整体网格的画家算法消隐观察等。经验证，这些技术的应用能高效地实现网格剖分的功能并可直观地显示网格剖分的结果。     

金属塑性成形三维六面体网格自适应生成技术及应用

有限元网格模型的质量是决定塑性成形有限元模拟结果的精度和可靠度的关键因素之一。文章提出了基于实体模型几何特征六面体网格自适应生成算法,在表面曲率较大和厚度较小的区域实现局部加密;提出了穿插法边界拟合方法,避免特征边界点的反复搜索,提高有限元网格生成的效率,实现网格与实体模型表面精确拟合。几个复杂几何模型的网格自动划分结果,验证了该算法的实用性和有效性。