板材成形无网格法模拟中的接触搜索处理

为提高板材冲压成形无网格法数值计算的效率,实现接触搜索并加快搜索速度,提出采用矩阵法处理接触搜索,并构造稀疏"矩阵"记录各节点信息,接触搜索时利用该信息可快速找到从节点影响域内的节点,并利用这些节点构造规模减小的矩阵,可加快矩阵行列式的计算,达到快速且精确地处理接触搜索的目的.数值算例表明,采用矩阵法处理接触搜索是合适的.     

无网格法在金属成形仿真过程中的应用

目前在金属成形仿真过程中,有限元模拟分析技术已得到了广泛的应用．但对与一些大变形金属成形问题的模拟分析,采用传统的有限元时会遇到一些诸如网格畸变、网格移动和网格重划分等问题．但随着数值分析技术的发展,无网格法在金属的大变形模拟分析中得到了广泛的关注．文章在介绍无网格法的基础上、针对特定的工程事例、把无网格法用于解决金属圆环镦粗问题中,最后把计算结果和有限元法的计算结果进行了对比,展示了无网格法良好的优越性．     

凝胶网格法制备纳米CdFe2O4粉体及其对CH3SH的气敏性

以无机盐为原料,采用凝胶网格法合成了尖晶石型复合氧化物CdFe2O4的前驱体,并在700°C热处理后得到了纳米尺寸CdFe2O4粉体,利用XRD和TEM对粉体的形貌、结构进行了表征。研究表明,用凝胶网格法制备的CdFe2O4结晶良好,粒度分布均匀,平均粒径为21.3 nm。以CdFe2O4纳米粉体为原料制备了厚膜型气敏元件。CdFe2O4是电子导电型半导体,当加热电压为6.5 V时,该元件对甲硫醇具有较高的灵敏度,较好的稳定性和选择性。     

基于DIC技术和无网格法的裂尖应变场分析方法

针对数字图像相关(DIC)技术难以获得精准的裂纹尖端应变场问题,提出一种基于DIC技术和伽辽金无网格法(EFG)的混合方法来分析裂尖应变场。该方法基于DIC技术导出场节点建立无网格模型,采用EFG法结合衍射法表示裂纹不连续性,进而计算全场应变值。以Q235qE钢材制成的紧凑拉伸(CT)试样为例开展了准静态循环拉伸试验,通过比较裂尖应变解析解和试验结果,证明该方法的有效性和稳定性。进一步研究DIC-EFG法在裂尖塑性区域和应力强度因子(SIF)计算等方面的应用。研究结果表明:DIC-EFG混合方法建模简单,不需要荷载和约束条件,能够获得准确的包括裂尖在内的全平面应变场。相较于传统DIC技术,DIC-EFG混合方法解决疲劳裂纹附近结果缺失的问题,结合J积分法计算SIF结果更为精准,可应用于疲劳裂纹的塑性区域和SIF计算等断裂性能研究。     

接触力学自适应无网格计算系统设计

在求解弹塑性接触问题时,为了保证计算精度同时减少计算耗费,提出一种接触力学自适应无网格计算系统.利用无网格法结点排布灵活便于删减等优点,对采用基于应变能梯度的自适应无网格伽辽金一有限元方法求解接触问题的计算系统的原理、算法流程进行阐述,并考虑到自适应影响域半径、弹塑性等关键问题.采用模块化思想进行程序设计.通过圆柱体与弹塑性平面接触的算例验证了计算系统的正确性,并将自适应密化解与整体密化解比较,显现出良好的计算精度和效率.为接触力学自适应无网格分析软件商业化提供了一种理论和程序设计基础.     

雷诺方程的数值计算方法概述

作为流体力学中的基本公式,雷诺方程的数值求解一直是流体润滑领域研究的重要方向之一。以雷诺方程的基本形式为基础,分别介绍有限差分法、有限元法和有限体积法求解雷诺方程的过程,讨论各自的特点及存在的问题;介绍多重网格法同上述方法结合在求解雷诺方程中的应用,指出多重网格法在求解雷诺方程的高效性方面有了很大程度的突破,但在求解精度上并未有显著改善;讨论等几何分析方法在求解雷诺方程上的应用,指出等几何分析方法求解雷诺方程具有较高的效率和求解精度,但仍存在如样条基函数的不可插值性和IGA在雷诺方程求解方面的普适性等问题,探讨IGA的研究方向,如针对特定雷诺方程引入适于IGA的新型样条表征求解空间、修改IGA理论与雷诺方程的离散模式引入新型边界条件加载模式等;因数值求解雷诺方程时在边界处理、复杂求解域等问题上仍没有一个稳定适用面广的方法,建议可尝试联合IGA与多重网格法来求解雷诺方程,以进一步提高求解效率和精度。     

激光加工锥形凹腔非接触机械密封端面密封性能的数值分析

基于激光造型的实际形貌，建立了激光加工非接触机械密封端面密封性能的数学模型，确定了油膜控制方程及其边界条件。采用多重网格法求解无量纲化后的雷诺方程，对静环上均匀分布的锥形凹腔的形貌进行优化。结果表明：膜厚越小凹腔半径对压力的影响越显著，并且随着凹腔半径的增大，压力呈上升趋势；随着凹腔深度的增加，无量纲压力增大，但随着深度的进一步增加，压力趋于稳定；均匀分布在静环表面的锥形凹腔在静压效应不明显的情况下，可产生明显的动压效应。     

再生核质点法模拟切分轧制过程

为保证大变形弹塑性分析的稳定性,采用随材料变形的拉格朗日物质形函数分析了整个切分轧制过程。在整个变形过程中,物质核函数的影响域包含相同的节点数,通过坐标转换方法满足本质边界条件。求解了切分轧制极端变形过程,研究了不同切分楔夹角和轧件宽度对切分后轧件弯曲度的影响,数值模拟结果与实验数据吻合良好。     

基于自适应无网格的HA-Ti梯度材料接触分析

对于等离子喷涂制备的HA-Ti梯度生物材料,由于其在实际使用中必然受到接触、摩擦磨损作用,而对其热力耦合接触模型的研究是以上研究的基础.由于HA-Ti梯度生物材料的材料组分沿厚度梯度变化,故可利用自适应无网格法计算方便、求解精度高以及计算耗费小等优点,并与有限元法耦合,考虑摩擦力和摩擦热输入等因素的影响,建立热弹接触数值求解模型.通过对真实粗糙涂层表面在不同载荷情况下的算例表明:此模型能有效、快速地求解非均质、高强度和脆性的复合材料,并取得了较好的效果.     

小尺度封闭空间无网格Galerkin声场数值计算方法

文章将无网格法引入小尺度封闭空间声场的计算。首先推导了适用于任意形状小尺度封闭空间的无网格Galerkin声场数值计算模型。在模型中,利用Galerkin型加权残量法推导了计算节点声压的系统方程,根据移动最小二乘近似法构造了无网格形函数,并给出了积分运算方案;然后对一个矩形封闭空间的声传递函数及混响时间进行了计算,通过与理论计算结果、SYSNOISE计算结果及其文献实验结果对比,证明了模型的正确性;最后对一个实际机舱进行了建模计算,并与测量结果进行了比较,证明了模型对较复杂结构的正确性及适用性。