气泡堆积法生成局部加密非结构化网格

对生成非结构化网格的气泡堆积法(BPM)进行改进,提出了一种生成局部加密非结构化网格的算法.该算法通过向多边形顶点添加任意大小气泡以及在内部设置点源,并利用反距离加权平均法传递节点信息,简单地实现了局部加密/稀疏网格的生成.同时,还提出了气泡数量的控制方法,可对过于稠密或者疏松的气泡群进行气泡的删除和添加,使所有的气泡更好地与计算区域相匹配,消除了不规则三角形网格的生成,提高了生成网格的质量.用改进的BPM算法对矩形区域生成了边界加密、中心稀疏的非结构化网格,在雷诺数为1000的工况下对方腔项盖驱动流进行了数值模拟,与基准解对比非常吻合,证明生成的网格质量较好.     

基于四叉树切削网格的N-S方程求解方法

以四叉树非结构化网格为基础,提出了背景区域采用正方形四叉树网格、边界区域采用切削网格的一种可以表达复杂几何形状的网格生成方法,该网格具有生成过程简单,正交性好等优点.在这种网格的基础上,采用非结构网格有限体积法进行离散得到了多种形状切削网格并存时Navier-Stokes（N-S）方程的求解算法,并以顶盖驱动斜方腔流和方腔内热圆柱自然对流为例,应用上述算法实现了网格生成和流动数值模拟,与基准解进行了比较,一致性较好.计算结果表明这种切削网格方法及其N-S方程求解方法具有可靠性和应用前景.     

一种三维切削网格上的N-S方程离散方法

针对一种计算流体力学的三维切削网格自动生成方法Kitta Cube,提出一种新的离散方法(6+N模型)来描述和处理Kitta Cube中的任意三维切削网格.该方法能避免对各种类型的切削网格进行穷举分析,实现采用统一模式在三维切削网格上离散和求解N-S方程.用该方法对三维同心球和偏心球之间环形通道内的自然对流换热进行模拟,数值结果表明:通过Kitta Cube能较精确地表达曲面,面积误差在1.0%以内;利用6+N模型能在该网格上实现复杂区域内的流动和传热模拟,其数值精度与贴体网格相当,误差在0.5%以内;降低偏心球环形通道内部球心位置,能增加自然对流的传热性能.     

基于网格自适应加密技术的 GPU 高效运行实现研究

针对传统解算器未能实现 GPU 上运行网格自适应加密过程，造成 GPU 与 CPU 之间繁琐的数据交换的问题，本文发展优化了一种 GPU 加速的基于非结构自适应加密网格的解算器 VA2DG。利用加密网格表的方式实现网格自适应加密过程在 GPU 上高速运行，并通过原子操作并行生成网格加密表，对废弃的网格及时回收，节约存储空间，加快运行速度。     

复杂通道内非结构网格的生成方法

通过对非结构网格剖分方法的研究,给出了在复杂通道内非结构网格生成过程中的几个重要步骤。采用源项控制的方法来控制计算区域内的网格尺度分布,并利用非均匀有理B样条进行边界的拟合及重新离散,以满足边界上的网格尺度信息。分别用Delaunay三角化方法和前沿推进法生成初始网格和内部网格,同时保证了几何边界的完整性和内部网格的质量及生成速度。引入了整层加点和局域网重组的方法,对前沿推进法进行了改进,并对具体的复杂几何通道进行了网格剖分,给出了剖分结果。结果表明,该方法可以在一定程度上减少网格的判断与重组时间,从而提高了非结构网格的生成效率。     

方形域上的全局同胚自适应网格生成法

给出了一种把任意维方形过渡域自适应映到最终计算域的映射;给出了此映射是全局同胚的充分性条件,以及对应此映射的数值网格生成迭代方法。用全局同胚自适应网格生成的例子进一步表明本文方法是实际可行的。     

快速生成三维非结构网格的一种方法

提出了快速生成三维非结构网格的一种方法。在（ｘ１,ｘ２,ｘ３）构成的三维曲线坐标系中,该方法只需在任意选定的一个拟Ｓ１面（即由ｘ１,ｘ２所张成的曲面）上生成非结构网格,而其它拟Ｓ１面上的网格是通过空间映射来完成的。所生成网格的总特点是在拟Ｓ１面上为非结构三角形网格,而沿ｘ３方向上具有结构网格的特征,因此,所生成的网格属于五面体单元。在拟Ｓ１面上生成网格时,采用分区生成技术,即在近壁面区生成以Ｏ型网格为基础的三角形单元,在远离壁面区采用本文发展的一种高效快速生成非结构网格的方法。该方法改进了Ｂｏｗｙｅｒ－Ｗａｔｓｏｎ算法,通过合理的配置网格尺度分布函数来保证整个拟Ｓ１面上非结构网格生成的质量,并借助于堆栈搜索技术,大大提高了计算效率。整个三维程序用Ｆｏｒｔｒａｎ语言编制,大量的计算表明：该程序能够快速高效地生成满意的三维非结构网格。     

基于自适应网格的结构拓扑优化

研究了基于自适应网格技术的结构拓扑优化.采用有限元离散设计域,单元节点密度作为设计变量.优化迭代过程中,根据设计域密度场信息对结构网格进行自适应加密和稀疏,使得材料分布边界处的网格加密,远离材料边界处的网格稀疏.同时,优化设计变量空间也随着网格的变化而变化.给出了拓扑优化中网格自适应加密和稀疏的准则,以及网格变化时结构密度场更新算法.算例结果表明提出的拓扑优化策略可以减少结构分析和优化求解的计算量,在同等结构分析和优化求解计算量下能够得到更好的拓扑结果.     

东中国海潮波自适应数值模型及其数值模拟

首次为整个东中国海设计出一种自适应网格,利用自适应网格能同时兼顾网格的光滑性、正交性及疏密程度的特点,得到了物理平面上的网格分布。该网格既与边界适应,又在水深变化急剧的东海陆坡处得以加密,从而使坐标变换下的三维模式成功实现了跨越陆坡的计算。用该模式模拟了海域的潮汐变化。依据所得结果绘制出M2分潮的同潮图和潮流椭圆。模拟结果与现有的数值研究结果基本一致,表明此模式在该海域的适用性。     

混合网格在水平井油藏数值模拟中的应用

由于流体在水平井附近呈径向流动,采用直角网格系统的常规油藏模拟器进行模拟不够可靠。本文用一种环绕井眼的混合网格加密方法,即将直角网格与径向网格相结合以模拟水平井眼附近流体流动。并利用第七届SPE考题所公布的数据验证了该模型的有效性。     

科学与工程应用中自适应网格方法进展

 自适应网格方法是科学与工程应用中的关键技术之一。基于拉格朗日方法计算过程中网格的处理方式,论述了耦合型和后处理型两种自适应网格类型。在耦合型自适应网格方法下,论述了网格细化技术、移动网格和自适应坐标法。在后处理型自适应网格方法下,描述了网格重分、邻域重连、邻域可变和邻域优化等自适应网格技术。对各种自适应网格方法的基本理论、效果、适应物理特征能力和特色等优缺点进行了分析与对比,为使自适应网格技术真正走向科学与工程领域提供了参考。     

铸件／铸型传热系统中铸型的自适应网格剖分

铸件／铸型传热系统的铸型吸热能力的准确计算是十分重要的。采用数值计算方法分析了网格间距及时间步长对铸型吸热能力计算时计算误差的影响。在此基础之上，建立了铸型的自适应网格剖分原则及程序实现方法。计算结果表明，采用自适应网格剖分方法是必要的，它保证了计算精度及提高了计算效率。     

新型割缝筛管有限元网格划分

针对现有割缝筛管存在的问题，研究开发出了一种新型割缝防砂筛管．针对其结构特点，利用非自由边界分割法，对其进行了网格划分，并依据等参单元拟合割缝边界的情况来控制网格密度，经网格质量评估，证明了此种网格划分方法的有效性及精确度，这种方法不仅适用于各种类型割缝筛管，也适用于开有矩形、方形等孔口的厚壁筒形构件以及旋转构件裂缝的有限元模拟，对于实际应用有很大的利用价值．     

柱体绕流的自适应数值模拟方法

发展了基于四叉树数据结构的网格生成和流动的Navier-Stokes方程数值求解器。采用压力梯度或者密度梯度的绝对值作为网格自适应的控制参量,同时采用基于最小二乘法的无网格方法处理对于一般Cartesian网格难于处理的物面边界条件。采取了绕方柱流动和绕圆柱流动的经典二维定常和非定常层流算例对所发展的方法进行了验证。计算的结果验证了所发展的方法在处理绕流流动时的合理性和有效性。从而也为将来数值模拟具有较复杂几何外形的流动提供了一种网格布局合理、高效,边界处理简单易行的新思路。     

CAPP/CAM中平面铣削路径的确定

平面铣削路径的自动生成是CAPP/CAM集成设计的瓶颈问题.立足于通用性和实用性,提出了把平面划分成网格,根据网格特征值判断刀具的进给形式并计算出相应的刀具运动的点位数据,以确定平面铣削路径的新方法.文中对这一方法的实现过程也作了详细的讨论.     

基于自适应有限元的双向渐进结构优化法

将自适应有限元分析方法和双向渐进结构优化法结合,提出一种改进的Delaunay网格剖分方法和综合考虑应力及网格密度两个因素的网格删除准则。编制了基于自适应有限元分析的双向渐进结构优化法流程图。通过典型算例分析,证明这种基于自适应有限元的双向渐进结构优化法可行、有效。     

非结构化网格快速生成技术

通过对非结构化网格生成的Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形划分方法进行分析,对该算法进行了优化设计,提出了一种数据结构－－双向链表来实现网格生成的高速、有效算法,算法同常规算法相比,不仅解决了程序通用设计的问题,生成的网格质量罗好,而且网格生成所需的时间大大缩短,仅为常规算法的１／５,该自救 地各种复杂的计算区域,而且能非常方便地实现局部加密。     

有限单元法的非结构化网格及其自动生成

本文介绍了有限单元法非结构化网格的基本原理及其自动形成方法。由于有限元法是一种离散的数值求解方法，其近似求解方法的精确度，很大程度上取决于所形成网格的质量。另外，对于工程中一些形状复杂的问题，一般的网格生成方法很难对其进行离散。非结构化网格及其自动生成，使复杂形状的工程问题容易地进行离散，改善所形成网格的质量，提高近似计算的精确度，并且在有限元网格修正自适应分析中具有重要作用。     

用附加节点法进行平面区域网格自动划分和单元生成

提出了一种平面区域四边形网格自动划分和单元生成的附加节点法，给出了此方法下的全部计算公式，并用例子验证了此方法的有效性。