基于二分法的六面体网格生成算法实现

有限元分析的精度和效率依赖于网格数量与质量。对于复杂的三维模型,目前还没有一种有效的算法能自动生成高质量的六面体网格。在八叉树法的基础上,通过模型几何特征的识别,依据模型特征构建平衡八叉树,二分法模板加密过渡单元,保留内部网格并将边界点投影至模型表面形成最终网格,实现了六面体网格的生成。利用Laplace节点平滑技术优化网格质量,并采用Scaled Jacobian标准对生成的六面体网格质量进行评价。实验分析表明,网格质量符合有限元分析要求。     

HEXAHEDRAL ELEMENT REFINEMENT FOR THE PREDICTIONCORRECTION ALE FEM SIMULATION OF 3D BULKING FORMING PROCESS

Based on the characteristics of 3D bulk forming process, the arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE)formulation-based FEM is studied, and a prediction-correction ALE-based FEM is proposed which integrates the advantages of precisely predicting the boundary configuration of the deformed material, and of efficiently avoiding hexahedron remeshing processes. The key idea of the prediction-correction ALE FEM is elaborated in detail. Accordingly, the strategy of mesh quality control, one of the key enabling techniques for the 3D bulk forming process numerical simulation by the prediction-correction ALE FEM is carefully investigated, and the algorithm for hexahedral element refinement is formulated based on the mesh distortion energy.     

锉刀柄部六方锥形体辊锻模具型面的3D共轭造型

基于空间啮合原理建立了锉刀柄部六方锥形体辊锻模型腔表面方程 ,推导了型腔表面端、轴截形的数学表达式 ,并在计算实例中计算了数控加工模具型腔所需的截形坐标点数据     

基于三维地质建模的复杂构造岩体六面体网格剖分方法

提出将三维地质建模技术与岩土工程数值模拟相结合,发挥三维地质建模在刻画地质实际上的优势,为数值模拟提供尽可能准确的地质模型;借鉴基于剖面的建模技术,形成了适合于六面体剖分的三维地质建模方法;在此基础上,利用多重映射网格,实现了复杂构造岩体六面体网格剖分;将该技术应用到杨村煤矿西淝河左堤下采煤可行性分析研究中,取得了较好的效果。     

单轴微机械热对流加速度计温度场分析

为优化微机械热对流加速度计的结构布置和加工流程,提高其测量精度和灵敏度,采用了成本低廉、技术成熟的"牺牲层"技术和Si-SiO2SiO2-Si键合技术设计制作了六面体腔型式的微机械热对流加速度计模型,并通过对这种结构的模型进行温度场分析。当微机械热对流加速度计具有最高的灵敏度时,热敏元件与加热元件的最佳距离区间为[430μm,440μm]。     

基于EEP法的三维有限元超收敛计算初探

二维有限元法（FEM）的超收敛计算,借助有限元线法（FEMOL）作为桥梁,分两步采用单元能量投影（EEP）法导出超收敛公式,初步形成“逐维离散、逐维恢复”的方案。然而这一思路直接应用于三维问题却遇到了困扰：一维问题的EEP解（位移和导数）均可达到相同的超收敛阶,而二维问题却难以做到。研究发现,为了得到三维问题的EEP超收敛位移,只需提供二维问题最低阶的超收敛位移即可。该文按此思路推导了非规则网格下三维六面体单元的EEP超收敛位移公式,给出了一个实施方案,并通过数值算例验证了此方案的有效性。     

一种基于Gordon-Hall 方法的DGTD 高阶网格生成技术*

基于六面体的时域间断伽略金方法(Hex-DGTD)要求将计算域划分为一系列互不重叠的六面体子域,通过求解每个子域到标准立方体的映射函数得到各子域内的Jacobian矩阵.然而一般商业软件仅能够将计算域划分为线性或者较低阶数的六面体网格,这种与目标表面近似度较低的六面体将导致DGTD算法中边界条件设置存在误差.文中结合Gordon-Hall方法提出了任意高阶数的网格生成技术,能够更为精确地模拟出目标表面,大幅减小了求解六面体子域映射函数的误差.最后通过算例验证了这种高阶六面体网格生成技术能够在不明显增加计算资源的前提下,较大程度地提升DGTD算法的求解准确度.     

竹炭生物模板法合成空心层状纳米NiO

以竹炭作为生物模板,结合浸渍-煅烧法制备了空心纳米NiO。XRD测试结果表明,产物为立方相NiO;TEM测试结果表明样品为空心六面体结构,其平均粒径为100～150 nm,孔径为50～100 nm,且壳层结构均由片状纳米晶粒构筑而成。     

六面顶金刚石压机液压系统压力及超高压优化控制

针对六面顶人造金刚石压机的复杂生产流程要求，设计开发了六面顶人造金刚石压机液压系统的计算机控制装置．其中液压系统压力控制部分采用外置模拟式PI调节器，可根据生产工序的要求自动优化控制器设定值；超高压控制部分采用智能预测与纯比例控制相结合的控制策略，明显提高了人造金刚石压机的液压控制精度、该控制装置已投入实际运行，在改善产品质量品级方面取得了显著的经济效益．     

基于任意六面体单元数据场的可视化研究

任意８节点六面体单元是有限元分析中常见、且有效的体单元。为了有效地实现对任意六面体剖分结构的结果可视化,提出了基于体单元节点相关性的等值面构造算法,可简捷地确定出等值面的位置,进而得出任意剖面上的等值线,该等值面构造算法突破了以往算法中受规则立方体单元的限制,而且简单可行、实用可靠。