用能量优化方法构造N边域曲面

本文以物理变形模型基础，利用二次优化方法构造Ｎ边域曲面，得到满足Ｎ条边界曲线约束的以Ｂ样条表示的曲面。用该法生成的Ｂ样条曲面不仅精确地符合Ｎ条边界曲线约束，而且其幂次不高于各边界曲线，因而比一般方法更具有实用价值。文中详细地阐述了该法的基本思路和实现方法，并给出了应用实例。     

基于几何特性的三次均匀B样条曲线构造描述

基于B样条曲线是分段的Bézier曲线段的集合这一数学特性,通过剖析三次均匀B样条曲线的数学表达及其几何意义,由曲线的几何特性给出了各曲线段Bézier点的几何表示。每段B样条曲线段(三次Bézier曲线段)对应的4个Bézier特征顶点,可以导出该曲线段的B样条基函数。依此为基础,描述了三次均匀B样条曲线构造的原理和过程,并给出了不同曲线段数情况下曲线特征构造和插值构造的相关公式。     

基于C-B样条的三角形和四边形曲面生成

文章给出了基于C-B样条的由网格数据产生三角形和四边形曲面片的方法,C-B样条是由基底函数{sin t,cos t,t,1}导出的一种新型样条曲线,它可以克服现在正在使用的B样条和有理B样条为了满足数据网格的拓扑结构而增加多余的控制点,求导求积分复杂繁琐,阶数过高,从而讨论其连续拼接时增加了困难等缺点,如何将它推广成曲面就成为一个重要问题。作者利用边-顶点方法构造插值算子,再将这些算子进行凸性组合,将C-B样条曲线推广成三角形曲面片和四边形曲面片,它可以用于CAD的逆向工程中散乱数据的曲面重构。     

局部构造C2连续的三次B样条插值曲线和双三次插值曲面

为了避免一般的局部插值算法生成的B样条曲线和曲面在段点处达不到理想的连续性以及出现多重内节点的问题,一种局部构造C2连续的三次B样条插值曲线和双三次插值曲面的方法被介绍。该方法借助节点插入算法逐步地迭代出样条控制顶点,其思想简单、几何直观、算法速度快,在曲线中夹直线段、尖点以及在曲面中夹棱边和平面都能比较容易实现。生成的曲线光滑度高、无重节点。文章最后还利用这种构造方法给出了一种在指定范围内按规定变形曲线的方法。     

基于NURBS的PDE曲面构造法研究及应用

由非均匀有理Ｂ样条曲线曲面给定边界条件，用偏微分方程来构造曲面，以参数“ａ”控制其整体形状，本文分析其思路原理及过程，并列举了在ＣＡＤ上的应用，最后分析了优缺点。     

有理曲面的截面设计方法

本文在分析张量积有理B样条蒙皮面曲面方法不足的基础上,给出了用截面外形设计原理构造有理蒙皮曲面、回转曲面及扫掠曲面的方法,并提出了对G~1连续的有理曲线进行重新参数化使其达到C~1连续的方法。文中的实例表明用该方法能够产生满足设计要求的参数曲面。     

曲线曲面的B3样条拟合

本文介绍了一种新的曲线曲面的生成方法——B3样条拟合。给出了B3样条曲线(面)的概念、核函数及其数学表达式,并论述了两种B3样条曲线(面)的计算机生成方法——通常的矩阵计算法和特殊的查表法。分析了用B3样条进行曲线(面)形状控制时的几种情况。并指出B3样条不仅保留了B样条曲线C~2连续性,而且点点通过型值点,因而提供了一种直观形象的,有很多实际应用价值的曲线(面)设计方法。     

多形状参数的指数均匀B样条曲线曲面

论文构造了一类带多个形状参数的指数均匀B样条曲线曲面,它保持了指数均匀B样条曲线曲面的主要性质(如连续性、凸包性等).此类曲线在不改变控制顶点的情况下,通过改变其形状参数的取值,可以生成多条逼近于控制多边形的曲线,进而实现对曲线的整体或局部调控.此外,它还可以精确表示双曲线、悬链线等超越曲线.此类曲面是通过张量积的方法生成的,所以具有与曲线类似的性质.论文结尾给出了大量数值实例.     

一种二元有理插值曲面的两个性质和点控制问题

文献[22]中已经构造了一种基于函数值的带参数的二元有理插值样条,它是分子为双四次、分母为双二次的有理样条。论文研究了该种二元有理插值样条的有界性,给出了插值的逼近表达式,讨论了插值曲面形状的点控制问题。在插值条件不变的情况下,插值区域内任一点插值函数的值可以根据设计的需要通过对参数的选取修改,从而达到插值曲面局部修改的目的。     

基于Kirov定理的带可控参数的多结点造型方法

基于Kirov定理,利用多结点样条函数,研究一类带有可控参数的曲线曲面造型方法。该方法是在普通的多结点样条中加入可控参数,通过调节这些参数可以控制插值曲线(面)在各型值点的切向量(切平面或法向量),从而达到满意的曲线(面)造型效果。该方法保持了多结点样条的基数型和局部性特点,特别是局部性使得可以只对插值曲线(面)作局部调整而不会影响整体,这有助于CAD或CAGD领域的工程人员去设计、调整曲线(面)的形状。     

圆柱形二层流体TLD的振动特性分析

利用水波理论推导并求解出圆柱形二层流体TLD的振动基本方程,并对其自振特性和周期性强迫振动响应进行了分析,分析表明二层流体TLD的频率特性不同于单层流体TLD,进一步指出圆柱形二层流体TLD作为减振控制装置具有的潜在优势。     

复合材料迭层板柱状弯曲的非线性流固耦合动力响应分析

导出置于液面上的复合材料迭层板变形时流体作用力的近似表达式; 由Ham ilton 原理建立了考虑横向剪切变形以及流固耦合效应时迭层板的非线性动力方程; 采用差分方法求解了迭层板的非线性流固耦合动力响应; 讨论了不同载荷类型下流场深度及几何非线性对动力响应的影响。      

Biot齐次固结方程的通解

从考虑土颗粒和流体体积压缩的Biot固结方程出发,求得一般Biot固结方程的势函数通解和齐次Biot固结方程的势函数通解。当达西渗透系数趋向无穷大时,齐次Biot固结方程的通解退化为经典弹性静力学的帕普科维奇通解。当颗粒和流体的体积模量趋向无穷大时,Biot固结方程退化为不考虑土颗粒和流体体积压缩的简化Biot固结方程,从而得到一般简化Biot固结方程的势函数通解和齐次简化Biot固结方程的势函数通解。获得Biot固结方程和简化Biot固结方程的位移、应变和应力的势函数通解表达式。     

尺度效应对水下合成射流推力特性影响研究

该文通过数值方法研究了尺度效应对水环境下合成射流推力及推进效率的影响,不同尺度下激励器的网格采用等比例缩放的方式得到,数值计算在fluent进行,且数值计算方法通过实验数据进行了验证。数值计算结果发现,当激励器尺度为0.1 mm时,推力曲线与速度曲线非常接近,此时平均推力及推进效率均较小。随着尺度增加,当激励器尺度大于1 mm时,推力曲线不对称度增加,且推力曲线的上升区间所占周期增加而下降区间所占周期减小,此时平均推力及推进效率都有明显提高。建立了合成射流的推力模型,该模型将合成射流推力分解为三部分:质量效应、加速效应及外部流场的压强效应。给出了不同尺度下的涡量图、速度分布图,通过对其分析可知,尺度较小时粘性作用较强,此时,内部流体的加速效应及外流场压强效应均很小,导致推进效率较低。随着尺度增加,粘性作用减弱,推进效率开始增加,当尺度增加到粘性可以忽略时,推进效率不再随尺度增加。     

高速船舱壁加筋板流固耦合振动分析

将结构有限元法和流体有限元法结合起来,根据Garlerkin法和Hamilton变分原理分别推导出离散的流体和结构的运动方程,用湿模态法求得流体附加质量矩阵,对高速船舱壁加筋板流固耦合系统进行了模态分析。并进行模态试验,研究不同水深时舱壁加筋板结构流固耦合振动模态,同时与有限元计算结果进行比较,从而揭示了该类结构流固耦合振动的动力特性,对舱壁加筋板结构的动力设计具有指导意义。     

井下高温对内含钻井液钻柱振动固有特性的影响分析

本文分析了考虑内有钻井液流体流动时井下温度变化对钻柱振动固有特性的影响问题.首先,文中推导出了内含流动钻井液的钻柱振动固有频率表达式;然后,从温差效应对钻柱本体材料性能影响与内含钻井液流体性能影响两个方面,进一步分析了井下高温对钻柱振动固有特性所带来的变化及估算问题;最后,文中还给出了温度影响下的井下钻柱振动段固有频率的简便估算方法及实际例算.     

考虑润滑和波纹度影响的球轴承径向刚度

建立了考虑波纹度影响的球轴承非线性振动模型,该模型可以用来仿真球轴承的径向刚度。该模型考虑了外圈的五个自由度,并且还同时考虑了流体弹性动力润滑(EHD)油膜的影响。仿真结果表明球轴承表面的波纹度使得球轴承的刚度发生周期性的改变,油膜虽然增大了刚度,但也只是增加了不到1%。最后还通过实验验证了润滑对轴承径向刚度的影响。     

三维结构振动诱导流场附加质量的数值分析

在流体环境中,结构的振动会诱导周边的流体一起运动从而产生附加质量的影响,这也是结构工程中大跨度柔性结构耦合风振理论模型的重要组成部分。根据势流理论,采用奇点配置法利用空间点源(汇)及偶极子基本解推导了三维情形下结构振动诱导流场附加质量的计算式。数值分析结果表明:该方法能有效地计算复杂结构边界条件下流场的附加质量;其中索穹顶结构的数值算例也表明,在这类大跨度柔性结构的风振分析中附加质量的影响是很大的,必须引起足够的重视。     

冷凝器翅片表面流体流动及换热过程的三维数值模拟

本文应用CFD软件FLUENT对冷凝器常用的平翅片和波纹翅片表面的流体流动及换热过程进行了数值模拟,获得了翅片表面流体的流场图、温度场图、压力场图以及翅片换热量、平均表面换热系数等重要数据,并通过这些图形、数据对两种翅片的流体流动特性和传热性能进行了比较.     

FINITE ELEMENT SOLUTION OF INCOMPRESSIBLE FLUID–STRUCTURE VIBRATION PROBLEMS

In this paper we solve an eigenvalue problem arising from the computation of the vibrations of a coupled system, incompressible fluid – elastic structure, in absence of external forces. We use displacement variables for both the solid and the fluid but the fluid displacements are written as curls of a stream function. Classical linear triangular finite elements are used for the solid displacements and for the stream function in the fluid. The kinematic transmission conditions at the fluid–solid interface are taken into account in a weak sense by means of a Lagrange multiplier. The method does not present spurious or circulation modes for non-zero frequencies. Numerical results are given for some test cases. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.