非规则曲面的离散元法分析模型建模软件

在采用离散元法分析机械部件与颗粒材料接触作用时,需要建立机械部件（边界）的离散元法分析模型。分析可知,机械部件中与颗粒材料接触作用的零件表面,存在不能用初等解析函数表达的非规则曲面。为此,采用推进波前法（AFT：Advancing Front Technique）进行非规则曲面网格划分,把非规则曲面离散成三角形平面片的组合,同时添加运动属
性和材料特性参数,由此建立非规则曲面边界的离散元法分析模型。在对PRO/E软件进行二次开发的基础上,研制了非规则曲面边界建模软件。通过实例验证,初步证明了基于AFT边界建模方法和软件的可行性,为复杂结构机械部件工作过程的仿真分析奠定了基础。     

基于边界二维CAD模型的三维离散元法边界建模方法

在采用离散元法分析散粒物料与相关机械部件的接触作用时,如何建立复杂结构和不同运动方式机械部件的离散元法分析模型,已成为离散元法工程应用需要解决的主要问题.运用一种基于机械部件二维CAD模型(CAD软件设计图)建立其三维离散元法分析模型的方法,即利用AutoCAD功能强大的二次开发包并综合运用投影匹配、智能辅助线以及人机交互等方法,建立机械部件三维离散元法分析模型的方法,从而实现了由机械部件的CAD模型进行机械部件的离散元法性能分析,为相关机械部件的数字化设计和虚拟设计提供了一种新方法和新工具.     

三维离散元法软件开发研究

提出由机械部件的CAD模型建立其三维离散元法分析模型,在此基础上实现CAD软件与自主研制的三维离散元法分析软件的集成,从而构建一种集设计和性能分析评价为一体的与散粒材料接触作用的机械部件的通用数字化设计方法和集成设计分析软件,为相关机械部件结构和尺寸参数的优化设计奠定了基础.介绍了自主研制的三维离散元法分析软件的结构、主要功能及关键技术的实现方法,包括提出的实边界和虚边界的概念等.     

电磁层析成像系统中标量磁势的数值解法

电磁层析成像技术是一种基于电磁感应定律的工业过程成像技术,激励线圈产生的交变磁场在目标物体中产生涡流,进而产生二次磁场.接收线圈检测到感应电压后利用重建算法可以得到物场的分布信息.边界元法以积分方程为数学基础,同时采用了与有限元法相似的划分单元离散技术,将边界积分方程离散为代数方程组后用数值方法求解.边界元法在电磁层析成像技术中已有一定的应用,而基于标量磁势的边界元法使得求解过程的速度和效率显著提高.本文针对一个简化的电磁层析成像系统模型,利用3种数值方法求解目标物体表面的标量磁势,并利用Matlab编程得到仿真结果.对结果进行对比分析后,选出最优解法.     

离散元法中三种球形颗粒接触发现算法的比较

离散元法的计算效率是离散元法的核心问题,而接触发现算法是影响计算效率的重要因素.以目前广为使用的球形颗粒离散元法中的三种接触发现算法为基础,分别将这三种方法并入到作者自行开发的离散元程序中,模拟五个不同颗粒数量的砂堆形成过程.模拟结果表明,边界盒法计算效率最高,相邻单元法次之,边界球法计算效率最低.     

含地下孔洞层状半空间中瞬态波的传播

针对任意层数层状半空间的波动问题,采用相应介质域基本解在时域中建立了层状半空间的边界积分方程,系统地给出其离散求解的基本公式及数值化实施的计算技术.给出的边界元算法可以直接求解含孔洞任意层数层状半空间介质的波动问题而无需对各层交接面离散和设立自由度,从根本上克服了这类问题传统边界元法分区算法的弊端,大幅度减少了离散自由度,提高了求解效率.数值实例验证了上述方法的可行性及可靠性.     

掘进机截齿截割煤岩的离散元仿真方法

为了研究截齿截割煤岩的动态破坏过程,提出采用离散元法进行截齿截割煤岩的仿真分析.根据截割头结构建立了相应的离散元模型,采用二维圆盘颗粒建立了煤岩的离散元模型,通过接触和连接力学模型计算截割过程中的作用力.在此基础上,通过VC++6.0编写了离散元仿真计算程序,借助MFC建立友好的人机交互界面,实现了截齿截割煤岩工作过程的离散元仿真.通过对截割角为45°条件下的截齿截割煤岩进行仿真,结果初步证明了采用离散元法的可行性,为截齿截割过程分析和截齿的优化设计提供了一种新的研究手段.     

基于边界元法的金属纳米粒子的模拟计算

边界元法是一种继有限元法后发展起来的一种新型数值算法,与有限元法对整个区域进行划分不同,其只需在区域边界进行划分,可使考虑问题的维数降低1维从而简化计算.用边界元法计算金属纳米球的散射截面和消光截面,计算表明,在离散节点增多时,此方法与解析解更接近,它们的谐振峰在节点数大于60后不再发生变化.     

铲式成穴器成穴性能的离散元法仿真

针对铲式成穴器对土壤的动态破坏过程,提出采用离散元法研究成穴器的成穴性能.建立了成穴器与土壤的二维离散元仿真分析模型,通过施加合理的力学模型进行成穴器工作过程的离散元仿真分析.由仿真结果可知:随着工作速度的加快,土壤的扰动明显加剧,回流覆盖效果变差;随着土壤含水率的增加,土壤的团聚现象明显,土壤流动性变差.将仿真计算结果与理论分析结果对比,两者的变化趋势基本一致,由此初步说明了采用离散元法分析铲式成穴器成穴性能的可行性.     

基于碰撞检测算法的动态服装仿真研究

针对传统服装仿真方法中的动力学模型生成策略和碰撞检测算法提出了改进。首先采用三角网格代替传统的四方网格,并给出了三角网格的生成算法;然后分别测试出待测点与AABB包围盒和图元的碰撞检测时间;再计算出整个碰撞检测时间开销最小时叶子包围盒中的图元数目;最后以该图元数目来构造AABB碰撞检测树,实现了最优情况计算叶子包围盒图元数量的方法。仿真结果表明,该改进生成算法能够有效地减少了碰撞检测时间。     

A generation method of mechanical assembly drawing in CAD

This paper supplies a generation method of mechanical assembly drawing in CAD. By means of the programs of Auto Lisp, the method which based on AutoCAD may complete profiling the parts, forming parts graphic base, calculation of removing hidden line, and establishing assembly drawing. Biography: Guan Zhi-chao (1946-), female, Associate professor, research interest: computer graphics and mechanical CAD.     

标准单元测试环境的CAD二维图形自动判别技术研究

针对一种标准单元模式的CAD二维图形自动评判技术进行了研究,解决了批量CAD测试图形自动打开、图形数据自动采集、评判、记录、显示、储存、查询、输出等一系列复杂问题,为CAD技术人才培训和考核提供科学的测试系统。     

BGI注入式种子填充算法及实现

区域填充问题在ＣＡＤ、科学可视化、图形图象处理等领域均有着广泛和深入的应用，研究高效的区域填充算法，是计算机图形学的重要问题之一。多边形填充算法只适用于多边形区域的填充，边界填充算法虽然对区域边界形状无严格要求，但要求区域边界颜色特征一致。为此，提出一个注入式区域填充算法，对于内点定义的区域，不要求边界颜色特征一致，在此基础上，对ＴｕｒｂｏＣ和ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋的图形库函数进行了扩充。该算法及其实现给相关图形的处理带来了极大的方便     

基于面向对象与图形单元的CAD/CAPP集成模型

统一的零件信息模型解决了ＣＡＰＰ系统的信息输入问题,不再需要认为地对零件进行分析和描述,本文采用面向对象技术进行图形单元的信息建模,实现了 ＣＡＤ／ ＣＡＰＰ的集成。并对以此为基础开发的通用型ＣＡＰＰ系统进行了叙述。     

工程CAD系统中的实时图形处理算法和技术

针对工程CAD软件开发中经常遇到的图形关或图形干涉问题，如复杂图形构形，变异，遮挡，相交，布局等，借鉴AutoCAD交互图形处理技术，提出了采用实时图形生成技术解决工程图样中复杂图形处理的思路，以提高工程图样生成系统的模块化和开发效率，给出了适用于工程CAD软件开发实时图形处理的算法和技术，以及解决不确定图元相关及重叠的自动搜索算法和图形布局的交互生成算法两个实例，可以有效地解决图形处理中的一些复杂问题。     

标准紧固件图形库CAD系统的建立

本文介绍标准紧固件图形库CAD系统的建立原理和图形软件的设计方法。图形库的最大特点是采用了分割式绘图要素法,利用功能很强的GPL绘图语言编程。     

工程图剖面线的实用计算机算法研究

本文介绍了一个适用于机械ＣＡＤ的剖面线算法，采用该算法可方便地处理以直线、二次曲线、波浪线为内、外部轮廓的剖面图形，且具有算法简单可靠，实用性强、微机自动处理能力高、用户使用方便、出图快捷美观等特点。     

二维几何构形算法

本文描述对由直线段和圆弧段构成的两组任意平面图形,进行并、交、差运算而构成新图的二维几何构形算法。提出并解决了“重叠线”、“新环拓扑信息”等问题,数据结构简单,程序层次清晰,操作方便。整个工作在 IBM PC/XT 机上实现,并成功地与 AutoCAD 进行了联接。     

基于Solid Edge的齿轮泵CAD系统

齿轮泵CAD系统是用VB作为平台,开发Solid Edge软件,用编程方法生成三维模型的参数化设计,实现了完全的程序驱动,在生产加工中只需改动相关变量的尺寸,即可设计出变形新产品。该系统由方案选择、结构设计计算、零件建模、装配、零件图转换、尺寸驱动、数据库管理、帮助等8个模块组成。     

基于元／网格动量传递的离散元与有限元耦合的时空多尺度算法

建立了时间多尺度与空间多尺度兼顾的离散元与有限元耦合的时空多尺度计算模型,并推导了基于元/网格动量传递的力学和动力学参变量的过渡算法,实现了离散元与有限元耦合过渡区内参变量信息的合理交换,从理论上解决了时空多尺度计算中离散元区域与有限元区域之间物理和力学特征的光滑过渡问题.通过弹性应力波在细长杆中传播的算例,验证了该时空多尺度数值计算方法具有较高的准确性和计算效率.