有限元并行计算中网格自动分区的优化

针对集群系统下大规模有限元并行计算的特点,提出了优化多层次谱二分分区法。该方法对传统多层次谱二分分区方法的粗化、分区以及还原阶段的分区策略和算法进行了优化和调整,提出了顶点平衡策略以及平衡Kernighan-Li算法,弥补了传统谱二分法的缺陷,并应用该方法对不同几何类型的有限元模型进行了分区测试。测试结果表明,同传统分区方法相比,该方法的分区效果得到了明显改善。     

瞬动态问题有限元网格单元修正的自适应分析

本文基于一种先进的非结构化网格生成系统和对于有限元离散误差的分析，将网格单元修正的自适应分析方法应用于二维瞬动态问题的研究，由于有限元近似求解的精度很大程度取决于所离散的网格质量，并且动态问题的数值解在不同时段变化较大以及由于波动求解中半离散化方法所引入的离散化的弥散现象，而网格单元修正的自适应分析方法能够在不同时段形成最佳网格来进行计算，使有限元分析的可靠性和近似程度得到提高；文中对地下圆形隧道     

三维点集Delaunay三角剖分的自动生成与修改算法

本文在已有算法的基础上，提出了一个三维点集Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分的自动生成及其修改算法。自动生成算法对点在空间的位置没有任何限制，修改算法充分利用已完成的计算量，当动态增加或减少一点时，仅在局部进行适当的调整即可保证整体三角剖分符合Ｄｅ－ｌａｕｎａｙ性质。文中给出了算法正确性的证明。     

网格单元法矢方向一致处理方法

工程计算要求网格单元的法矢方向正确,即外形外表面的法矢向外,外形内表面的法矢向内.常用的处理方法是人工检查,但当曲面复杂,由很多小曲面片构成时,人工判断工作量大、时间长,为此提出了网格单元法矢方向一致处理方法.首先建立网格单元拓扑信息,再根据拓扑信息和两个网格单元在公共边上的首末顶点编号相反的原则对网格单元顶点在单元中重新编号,然后由网格顶点编号定义出网格单元一致的法矢方向.     

三维德洛内三角剖分算法探析

三维德洛内三角剖分算法是一种新颖的适用于实时有限元分析的四面体网格生成算法,该算法在并行插入与删除网格节点的前提下,能够最大限度的保证网格生成的质量和保真度。     

二维域的有限三角剖分

本文提出了一种适用于多连通的多边形区域的三角剖分和非连通的受限数据的三角剖分算法。该算法简洁、直观，采用翼边型数据结构，用Ｄｅｌａｕｎａｙ剖分方法实现。     

平面有限元网格自动划分的生长法

本文讨论平面区域有限元网格划分问题。提出了一种生长算法并编制出软件，能够在多块任意复连通平面区域内自动划分带有点、线和面细分要求与必过点要求的有限元网格，并保持了各区域的网格在相邻边界的平滑过渡和共节点连接要求。     

基于空间区域分割的四面体网格剖分色域描述算法

目的提出一种新的数字输出设备色域边界描述算法模型,以实现数字输出设备色域的三维立体准确再现和色域体积的精确求取。方法通过空间区域分割算法确定Epson Stylus Pro 7910打印机呈色范围的最佳颜色空间分区,利用四面体网格剖分技术对各分区色域边界进行描述,同时从色域体积、边界点再现精度等方面,对该方法和基于改进凸壳算法下的设备色域匹配适性进行对比分析。结果该色域边界描述新算法模型在描述的准确性和再现精度方面,明显优于改进后的凸壳算法。结论该算法下各边界颜色点再现精度平均ΔE和最大ΔE均在2以内,并且设备色域体积明显大于改进凸壳算法下的设备色域体积。     

水电站门式起重机门架有限元分析专用软件

介绍了针对水电站门式起重机门架结构和受力特点而开发的门架有限元分析专用软件.与通用有限元分析软件相比.该软件针对性强.具有方便的前处理功能,数据准备量少.使用简单,为水电站门式起重机设计者提供了一个高效、实用的分析工具.     

全自动自适应四边形有限元网格生成/再生成方法与软件AUTOMESH-2D/PC

独立提出并研究开发了一种密度控制和区域分解相结合的四边形网格自动生成方法,简称区域分解法.以区域分解法为基础,自主开发了商品化网格自动生成/再生成软件AUTOMESH,并已经在中国版权保护中心进行了软件著作权登记.介绍区域分解法和软件AUTOMESH,并给出多个划分实例.     

基于映射理论的网格生成新方法及应用研究

基于映射函数理论提出二维/三维流场的网格生成新方法。针对实际应用中对场函数变密度的要求,提出可控制网格疏密度的插值公式,并以此对典型物体周围流场进行网格剖分,验证其有效性。针对圆形域(柱形域)流场网格生成质量的缺陷,提出在目标域中建立内置块的新策略,统计分析网格最小内角分布,并与原方法对比分析,以验证改进效果。运用自编程序,对具有复杂外形的空间膜结构进行流场网格剖分,并将该网格导入Ansys-CFX软件,进而数值模拟结构表面风压分布。经验证,该方法可有效地运用于流场网格剖分。     

有限元网格图自动生成算法

本文在有限元网格图拓扑分析的基础上,讨论了单元节点拓扑阵自动生成方法和整体节点拓扑阵自动组集方法,并给出了算法。这种方法实现了2D和3D有限元网格图完全自动生成过程,并为单元及节点的相关性分析提供了依据。     

有限元并行计算中网格自动区域划分的研究

本文针对集群系统下大规模并行有限元分析,设计了简单实用的网格自动区域划分算法,以使并行计算时减少由于负载不均衡所引起的效率下降,并应用于“汽车碰撞模拟”项目中的车架模型的分割。重点讨论并改进了贪婪算法和ANP算法,并比较了两种算法各自的特点及其适用性。通过数值算例证明,对于不同类型的有限元网格都得到了满意的结果,本文的算法具有广泛的适用性。且对该算法稍加改进,则可应用于各类动态并行计算问题所提出的动态负载均衡要求。     

有限元网格修正的自适应分析及其应用

本文在对有限元变量连续条件分析的基础上，将应力误差范数用于计算结果的误差估计，使非结构化网格生成系统与有限元计算有机地结合起来，并将网格单元修正的自适应分析应用于二维应力集中问题的研究，从而实现了有限元最佳化离散，提高了有限元数值求解的可靠性和近似程度。     

不锈钢压弯构件整体稳定性能有限元研究与承载力计算方法

该文采用有限元软件ANSYS建立了焊接不锈钢压弯构件有限元模型,并基于试验结果验证了该模型的有效性。采用经验证的有限元模型分析了残余应力和几何初始缺陷对构件整体稳定性能的影响,并在广泛的截面等级、荷载偏心和长细比组合下进行了参数分析以产生足够的数据点。最后,利用有限元分析结果对我国现行《不锈钢结构技术规程》（CECS 410―2015）中的计算方法进行评价,并给出了提高计算精度的改进方法。结果表明：CECS 410―2015中的计算方法对于不锈钢焊接工字形和箱形截面压弯构件整体稳定承载力的预测均偏于保守,改进的计算方法能够更精确地预测不锈钢焊接工字形和箱形截面压弯构件的整体稳定承载力。     

OPTIMIZATION STRATEGIES IN UNSTRUCTURED MESH GENERATION

We propose a new optimization strategy for unstructured meshes that, when coupled with existing automatic generators, produces meshes of high quality for arbitrary domains in 3-D. Our optimizer is based upon a non-differentiable definition of the quality of the mesh which is natural for finite element or finite volume users: the quality of the worst element in the mesh. The dimension of the optimization space is made tractable by restricting, at each iteration, to a suitable neighbourhood of the worst element. Both geometrical (node repositioning) and topological (reconnection) operations are performed. It turns out that the repositioning method is advantageous with respect to both the usual node-by-node techniques and the more recent differentiable optimization methods. Several examples are included that illustrate the efficiency of the optimizer.     

UNSTRUCTURED TETRAHEDRAL MESH GENERATION FOR THREE-DIMENSIONAL VISCOUS FLOWS

A method of generating general tetrahedral meshes suitable for use in viscous flow simulations is proposed. The approach which is followed consists of the initial generation of a number of unstructured layers of highly stretched elements, in the vicinity of solid walls, followed by the discretisation of the remainder of the domain, by a standard advancing front procedure. The numerical performance of the proposed methodology is demonstrated by the generation of meshes suitable for viscous flow analysis over a number of three-dimensional aerodynamic configurations of current practical interest.     

桥梁风致颤振临界状态的全域自动搜索法

本文进一步完善了桥梁风致颤振三维分析的多模态参与单参数搜索M-S法:实现了无量纲风速范围内多个可能颤振形态的全域自动搜索;构造了考虑结构阻尼的自动迭代法;分析过程不需任何人工干预。文末虎门桥算例展示了本文方法的优点:计算过程不需人工干预,计算结果稳定。改进后的方法已在作者开发的大跨度桥梁空间静动力分析NACS程序的Windows版本中实现。桥梁设计人员可以直接应用NACS程序方便快捷地预测桥梁的颤振临界风速,也可供桥梁抗风研究应用。     

含裂纹损伤圆弧曲梁弹性屈曲的有限元网格自适应分析

该文建立圆弧形曲梁裂纹的截面损伤缺陷比拟方案,实现裂纹大小(深度)、位置、数目的模拟.引入变截面Euler-Bernoulli梁的h型有限元网格自适应分析方法,求解含裂纹损伤圆弧曲梁弹性屈曲问题,得到优化的网格和满足预设误差限的高精度屈曲荷载和屈曲模态解答.数值算例表明该算法中网格非均匀加密可适应裂纹损伤引起的屈曲模态...