等几何分析细化收敛性研究

传统有限元分析软件中,CAE模型和CAD模型的数据不一致会造成计算结果的误差,为避免模型转换造成的分析误差提出等几何分析算法。等几何分析算法基于设计和分析统一模型,实现模型从几何设计到力学仿真的无缝集成。采用NURBS曲线分片方法建立几何模型并实现体参数化表达,使用二分K细化方法对CAD模型处理后,用等几何分析算法进行力学分析。等几何分析算法的计算结果与有限元分析软件结果对比,模型不需要转换和离散且保证了模型边界的光滑,更少的模型数据可以得到精确的结果,同时通过相同节点数和单元数的模型分析,等几何分析计算结果收敛更快。     

等几何分析中的r-p型细化方法

在CAD模型的性能模拟分析过程中,经常需要对计算域模型进行细化以提高模拟的精度.针对等几何分析这一新兴的模拟分析方法,提出一种新的细化方法,称之为r-p型细化方法.该细化方法包括2个步骤:首先通过极小化后验误差估计,对初始计算域的内部控制顶点的位置进行优化(即r型细化);然后对通过r型细化得到的计算域模型进行升阶操作以...     

应用COSMOS/M进行静强度分析

COSMOS/M是微机版的有限元分析软件,主要由静强度分析、动态响应、模态分析、失稳分析、电磁分析和传热分析等几大模块构成.静强度分析又有Liner Static和Unliner Static两大类,本文主要介绍了Liner Static部分对工程设计的帮助.     

一种任意网格模型的选择细化算法

以基于最大误差L∞控制的网格简化算法为基础,通过删除边操作对网格模型进行向下采样,同时建立各删除操作的依赖关系．在进行网格选择细化时,将细化操作分解为对网格模型的几何修改信息和各细化操作之间的关系信息,确保了网格模型选择细化结果的正确性．实验结果证明了文中算法的有效性．     

一般多边形网格的几何压缩

提出一个通用的一般多边形网格的几何压缩算法，针对目前三维拓扑压缩算法大都仅适用于三角网格的现状，在巳有算法的基础上，进行了有效的推广，使得对于包含任意边数多边形的网格都可以进行有效的压缩编码；另外，根据多边形网格任一多边形中的各个顶点共面的特性，提出一种顶点坐标压缩方案，该方案与上述拓扑压缩算法有机结合可以显著地减少一般多边形网格数据在网上传输所需的带宽；最后，对编码过程产生的输出流进行流程编码与算术编码相结合的混合压缩编码，从而进一步提高压缩比。     

基于几何特征的鲁棒三维网格数字水印算法

文中算法首先将三维网格模型进行仿射变换,以获得模型的旋转不变性、缩放不变性;然后,将空间坐标系原点到模型顶点的距离通过一维DCT变化到频域,在频域信号上加入水印,使得嵌入的水印具有不可见性。实验结果表明：该算法不仅对仿射攻击具有较强的鲁棒性,而且对网格简化、加噪声和剪切攻击以及它们的联合攻击具有较好的鲁棒性。     

船舶舱口角隅处有限元细化网格分析

利用MSC Patran和MSC Nastran对某船舶舱口角隅处进行结构强度有限元细化分析. 结果表明,细化分析的结果要远大于一般船体结构强度分析的结果.     

渐进网格中真实选择细化技术的探讨

三维几何模型的选择性细化,是在几何网格LOD技术基础上,依据某种标准(如视点的位置、角度)对网格进行局域精简或细化,以尽可能少的顶点数来再现原模型的细节.其核心是顶点拓扑信息记录、检索方式.真实选择细化技术的优点在于将精简和细化操作局限在顶点及其领域上,不会产生可能失控的连锁反应.就此方法应用于采用半边缩减的渐进网格上,提出了具体的拓扑压缩数据结构方案,并对该结构的实现条件提出建议.该方案结构紧凑,适用于大型三维几何模型通过互联网进行传榆并适于在个人电脑上进行动态显示.     

二维几何特征自适应有限元网格生成(一)--几何特征识别

发现二维形体边界均匀离散点集Delaunay三角剖分所具有的4个性质．根据这4个性质所描述的Delaunay三角剖分和形体几何特征之间的关系提出几何特征自动识别方法,并建立网格自适应机制,实现三维形体几何特征和部分力学特性自适应有限元网格自动生成．     

结合体细分的复杂六面体网格模型交互式构造方法

针对目前六面体网格模型生成与构造困难的问题,提出了一种基于体细分的复杂六面体网格模型交互式构造方法.用户首先通过交互方式构建出模型骨架,在骨架结构的节点处放置立方体,并对节点立方体进行旋转、平移、缩放等交互操作.然后,通过节点之间的连接与拓扑分裂操作,便可以生成初始的六面体控制网格.进一步,通过Catmull-Clark插值体细分方法生成具有不同分辨率的六面体网格.最后通过padding操作消除在边界处的退化单元以及提升六面体网格单元质量,从而得到最终的六面体网格模型.数值实例结果表明,所提方法可方便且高效地交互生成六面体网格,与传统方法相比,省略了从表面网格生成体网格的中间步骤,在有限元分析、等几何分析及动画建模中具有应用价值.     

网格模型离散微分几何量估算及应用

为了更好地估算网格模型离散微分几何属性,构造出一个新的三阶局部拟合算子.将Razdan 和Bae的网格模型二阶局部拟合曲面进行推广至三阶拟合曲面,更加准确地估算网格顶点法向量和曲率值;接着定义网格顶点的测地主挠率,使用该三阶拟合曲面对其估算;将估算出的曲率和挠率值作为几何特征属性,构造三维网格模型灰度图,并应用在非真实感绘制中,获得较好的渲染效果.     

三维实体的体几何模型

在科学可视化,体图形学及有限元等许多应用问题中,都需要处理三维实体的内部、从点集拓扑体模型的思想出发,实体内部的属性及结构可看作三维实体占据的空间位置的函数,该文 体几何模型描述三维形体占据的空间位置,并给出构造体几何模型的一些简单方法,体几何模型是三参量模型,容易离散化所需计算量及存储量皆很少,体几何模型可用于三维实体的有限元剖分,实体内部的可视化与体图形学等领域中。     

基于Kinect与网格几何变形的人脸表情动画

面部表情重建的实时性与重建效果的真实性是人脸表情动画的关键问题,提出一种基于Kinect人脸追踪和几何变形技术的面部表情快速重建新方法。使用微软的Kinect设备识别出表演者面部并记录其特征点数据,并利用捕捉到的特征点建立覆盖人脸的网格模型,从中选取变形使用的控制点数据,由于Kinect可以实时地自动追踪表演者面部,由此实现了利用三种不同变形算法对目标模型实时快速重建。实验结果表明,该方法简单易实施,不用在表演者面部做任何标定,可以自动地将人脸表情动作迁移到目标模型上,实现人脸表情快速重建,并且保证目标模型表情真实自然。     

二维几何特征自适应有限元网格生成(二)--算法描述

以Delaunay三角剖分为基础,构造几何特征自适应有限元网格单元尺寸信息场,给出动态节点一单元一体化生成算法,实现二维形体几何特征自适应有限元网格的自动生成,并使分析对象力学特性得到一定程度的自适应．     

局部误差驱动的等几何分析计算域自适应优化方法

等几何分析方法为实现CAD?CAE阶段几何数据的无缝融合提供了新途径,但其求解精度和效率依赖于计算域参数化的质量.为提高优化效率,提出局部r细化方法,即通过局部优化内部部分控制顶点的位置提高等几何分析方法的求解精度.首先利用残值法得到计算域上每个子面片所对应的局部误差指示子;然后根据平均标记策略选择需要进行优化的面片集合,从而确定需要进行优化的控制顶点集合;最后通过极小化标记曲面片上的误差指示子得到所标记的内部控制顶点的最优分布.文中将局部r细化和基于节点插入操作的h细化结合起来,提出h-r局部细化方法.通过二维Poisson方程求解的若干实例,验证了所提出的局部优化方法在等几何分析中的有效性.     

自动分网中的几何模型处理方法

自动分网是有限元分析中最常用的网格划分方法。几何模型是自动分网的基础,其尺寸和形状直接影响网格形式。为了划分出预期的网格,网格划分前必须对几何模型进行适当处理。本文介绍几何模型的各种处理方法。     

声学仿真相关软件的导入处理

在声学仿真中最常用到的几种软件是NX、ANSYS和SYSNOISE.它们各有特点,但综合起来使用才能更完美地解决问题.     

有限元前处理软件ANSA功能概述

一般来说,CAE分析工程师80%的时间都花费在了有限元模型的建立和修改上,真正的分析求解时间也消耗在了计算机上,所以采用一个功能强大、使用方便灵活并能够与众多CAD系统和有限元求解器方便地进行数据交换的有限元前后处理工具,对于提高有限元分析工作的质量和效率具有十分重要的意义。