不规则边界曲面的四边形-三角形混合网格展开法

提出了用四边形-三角形混合网格等面积展开的几何模拟法确定不规则边界曲面零件毛坯外形,并给出了四边形-三角形混合网格算法.     

有限元四边形网格划分的两种算法

有限元四边形网格划分要比三角形网格划分难很多,这里通过两种方法解决四边形网格划分问题。一种是把已有三角形网格转化为三角形/四边形混合网格,另一种是通过映射法生成全四边形网格。两种方法都具有计算效率高,四边形网格质量好的特点。     

给定精度条件下的Catmull-Clark细分曲面求交研究

细分曲面由于没有整体解析表达式,与参数、隐式曲面相比求交更加困难。针对基于平面四边形网格的Catmull-Clark细分曲面,在给定精度条件下,把对细分曲面的求交转化为对一定细分层次控制网格的求交:首先构造两张控制网格上相交四边形网格带及其1-邻域网格带,然后不断细分相交四边形网格带及其1-邻域网格带,提高求交精度,其次求解出相交四边形网格的交点,并根据拓扑关系将其顺序连接起来既得到两细分曲面之间的相交曲线,实现了细分曲面的求交。     

有限元平面混合网格优化策略

针对约束二维域四边形网格生成算法生成的混合网格质量较差,提出网格单元拓扑优化和整体光顺优化相结合的思想.采用边界和约束线上三角形单元优化、区域内混合单元优化等一系列拓扑优化方法.以有效改善了局部网格质量;同时,结合改进的Laplacian和基于最优化的最速下降几何优化方法光顺整体网格.实例验证,优化后整体网格较为规整、均匀,质量有明显改善.     

具有线约束的曲面四边形网格自动生成算法研究

提出了一种具有线约束的曲面四边形网格自动生成算法。该算法分成二个大的步骤:先用约束Delaunay三角化方法生成曲面三角形网格,然后通过定义一些拓扑操作,利用前沿法将三角形网格转化成四边形网格。与传统的算法相比,本文算法能够处理约束边等特殊约束情况。最后给出了例子用于验证本文的算法。     

基于区域划分的各向异性四边形网格重建方法

针对四边形网格模型中数量众多的四边形单元影响图像处理和曲面重构效率的问题,提出一种新的生成各向异性四边形网格算法,以去除冗余单元,减少单元数量。在已形成的四边形网格模型的基础上利用区域划分与多次各向异性法相结合的技术方法,实现了在同一网格模型不同区域设定不同的各向异性,合并数量不同的四边形单元,形成不同的网格密度。实例验证表明,算法在不降低网格模型相关指标的前提下,能够最大程度减少单元数量,对具有平坦区域的网格模型有更好的效果。     

自适应混合细分算法研究

提出一种适用于三角形和四边形组成的混合网格的自适应细分算法 ,该自适应细分过程通过二面角的阀值来控制 ,在拓扑分裂时将自适应细分与混合细分有效结合。实例表明 ,该算法运算效率高 ,在细分过程中能够大幅度地控制网格的增长 ,获得效果良好的曲面     

基于四叉树法和波前法的曲面网格剖分算法

提出了一种基于四叉树法和波前法的有限元网格生成算法。该算法首先将裁剪曲线边界离散成多边形,然后使用四叉树法对待划分裁剪参数曲面按细分要求进行递归分解,最终生成规则的栅格点,最后利用波前法的原理生成三角形网格,通过合并处理生成三角形与四边形混合网格。     

基于四叉树法和波前法的曲面网格剖分算法

提出了一种基于四叉树法和波前法的有限元网格生成算法。该算法首先将裁剪曲线边界离散成多边形，然后使用四叉树法对待划分裁剪参数曲面按细分要求进行递归分解，最终生成规则的栅格点，最后利用波前法的原理生成三角形网格，通过合并处理生成三角形与四边形混合网格。     

一种基于子域分解的表面混合网格生成方法

提出了一种新的基于子域分解的混合网格生成方法。该方法首先用映射法生成结构化背景网格,并确定实体表面上包含的小孔、键槽等小特征在背景网格中的位置,然后删除这些小特征覆盖的背景网格,并在这些区域内生成三角形网格,最后将剩余的背景网格和生成的三角形网格合并,得到整个目标域的网格。该算法综合了映射法效率高、网格质量好、四边形网格计算精度高,以及三角形网格几何适应能力强的优势。数值实验表明,针对复杂的实体表面,新方法能够全自动地生成质量较好的混合网格,生成的网格质量及算法效率均优于传统的推进波前法和铺砖法。     

不可展曲面三角线法近似展开的误差分析

在对不可展曲面三角线法近似展开误差理论分析的基础上，实现了三角线法近似展开及误差分析程序系统。通过对典型工程曲面的展开试验，定量地研究了制成展开样板误差的主要因素。所得的结论对选取正确的展开方法、减小展开误差、提高样板精度很有意义。最后列举了风机三元流动叶片的展开。     

行星轮转轴等宽曲线泵设计与仿真实验分析

目前国内大部分微型泵都是进口国外的,微型泵的设计技术被垄断,为了解决工程机械、海洋船舶、航空航天、医疗等行业的需求,设计了一种微型大排量的等宽曲线泵。依据莱洛三角形在等边正方形内旋转运动时,每时刻都有四个位置与正方形相交且交点不断变化原理,分析运动过程轨迹,设计出了行星轮传动机构,并应用ADMAS软件创建模型分析机构运动轨迹,验证设计可行性。同时分析计算与实验对比出泵流出流体体积的理论值是泵腔容积的1.83倍,可实现泵的小型化。     

使用VBA方法在AutoCAD上实现有限元网格划分

提出了使用 VBA和面向对象的思想 ,在 Auto CAD上开发有限元网格划分程序的方法。本程序通过平铺法实现自动三角形网格划分 ,并可以用两种方法把三角形网格转化为四边形网格 :合并法和分割法。文中详细分析了 VBA面向对象的数据组织方法。实践证明VBA是一种方便、快捷、实用的二次开发工具     

滑阀非典型阀口过流面积计算与仿真分析

针对三角形和斜三角形两种非全周开口滑阀,结合阀口结构特征和等效阀口面积理论,推导了阀口过流面积计算公式;利用计算流体动力学(CFD)仿真方法,分析了滑阀内部的流场压力和速度分布情况;根据斜三角形滑阀样本的流量特性,对理论与仿真结果进行了验证。理论、仿真和样本实验结果吻合良好,验证了采用的解析和仿真方法,在阀口流量特性计算方面的准确性和有效性,同时为其他非典型阀口多路阀的性能预测提供了依据。     

高效率的三角网格模型保特征简化方法

部分三角网格模型因数据量庞大而导致其不便于存储、分析和显示,本文提出了一种结合网格精细化方法的三角形折叠网格简化算法以解决此问题。首先通过3~(1/2)网格细分法确定待折叠三角形三个顶点的修正坐标,并根据修正坐标初步确定折叠点位置,然后引入折叠点的拉普拉斯坐标和原三角形法向信息来更新折叠点位置,最后由三角形折叠后该区域的体积误差和被折叠三角形的平展度共同确定折叠代价,从而使网格优先从较为平坦和特征点较少的区域开始依次进行三角形折叠简化。对多个模型进行了实验测试和数据分析,结果表明该方法能够有效精简网格数据,与3个不同类型的简化方法相比,该方法的简化效率最高,而且能有效保持原网格模型的几何特征并控制简化三角形的质量。     

不同微细造型几何形貌对润滑性能影响的数值模拟

建立了圆柱形、球冠形、锥形、六角形截面、三角形截面、正方形截面等表面微细造型几何形貌的数学模型,结合微细形貌润滑理论模型,采用多重网格法,分析了这些不同几何形貌对两滑动表面摩擦润滑性能的影响。分析结果表明:球冠造型形成油压的区域要明显大于圆柱和圆锥造型形成的油压区域;在相同表面占有率和微细造型深度下,正三角形造型有效油膜压力的区域较大,在相对滑动的表面中形成的间隙大,摩擦因数小。     

Shape effects of micromechanical cantilever sensor

Microcantilever has been increasingly used as microsensor thanks to its fast response, low cost and parallel implementation in large quantity. The principle of sensing lies in the positive correlation between the resonant frequency of microcantilever and the target mass loading. The shape of cantilever determines the resonant frequency. Therefore it plays a vital role in microsensing. In the present study three basic geometric shapes (rectangle, triangle and half-ellipse) with innovative inner cut are investigated. The micro-cantilever beams are cut to external aspect ratios of 0.5, 1, and 2, and inner cut at aspect ratios of 0, 0.5, 1, and 2, with equal sensing area. Both numerical and experimental analysis indicates that the low-aspect-ratio cantilever with high-aspect-ratio inner cut achieved high sensitivity. The half-ellipse being the highest followed by the rectangle. The results are useful for optimal shape design of a micromechanical cantilever sensor.     

齿轮非稳态温度场有限元计算结果的可视化显示方法

介绍了在ＶＧＡ１３Ｈ模式下齿轮动态温度场的可视化显示方法。为了适应齿轮温度场有限元计算结果的显示需要，本文专门设置了用于温度显示的温度调色板，并提出了一种新的三角形区域快速扫描算法——三角形中线扫描法。     

基于MATLAB的不规则平面立体表面积计算

在空间坐标系中,不规则平面立体的各个坐标点易知,表面积难求;为了找到一种方便、高效的求表面积的方法,以MATLAB为平台,对不规则平面立体的表面积计算做了研究.空间任意平面可由多个空间三角形组合而成,利用空间向量叉乘得到任意三角形面积,进而得到空间平面面积,则易求不规则立方体表面积;利用MATLAB卓越的数值计算能力,建立数据连接表,实现计算不规则表面积的通用平台.在此平台上,仅需输入所求平面立体的各点坐标,即可得到其表面积数据,结果显示,对于不规则立体表面的计算时间不超过三秒,而误差率不大于0.00001.     

零卷吸往复运动下的弹流润滑实验研究

使用常规球-盘光干涉试验机,研究零卷吸往复运动中油膜的变化情况。实验采用伺服电机驱动钢球与蓝宝石盘,以三角波的形式进行往复运动,两者速度相同但是方向相反。实验过程中采用光干涉技术测量球-盘之间的膜厚,实验后使用双光干涉法测量接触区中截面油膜厚度。实验发现,往复条件下的油膜凹陷小于对应的稳态油膜凹陷,而且接触区发生了速度滑移,导致所产生的油膜凹陷形状和位置区别于零卷吸凹陷;乏油的发生导致接触区中出现大面积的干接触和混合润滑接触。