构件内部裂缝缺陷的有限元三维重建

提出了利用有限元的网格生成方法来实现构件内部裂缝缺陷的三维重建算法。首先,将边缘检测算法和基于种子填充的区域生长算法相结合,准确定位出裂缝的形状,提高重建的精度;其次,应用8节点的六面体单元格创建出裂缝模型,直接利用等方性体素建模,节约了计算成本;最后,对模型中的节点分类,针对不同种类的节点分别进行光顺处理。试验结果表明,该算法实现了对构件内部裂缝缺陷的三维空间形态的观察,弥补了以往算法只进行面重建的不足,提供了构件质量判定依据。     

基于等值面拓扑简化的三维重建算法

针对工业CT无损检测巾缺陷的窄间信息无法准确判断的问题,提出了重建缺陷的算法.该算法使用八叉树来节省内存,并同时从内部增加和外郭切除体素的方法来准确找到缺陷的边缘,利用MC提取的等值面经过拓扑简化得到最终的重建模型.实验表明,该方法可以实现对缺陷的三维空间形状观察,并提高了检测效率,得到了缺陷在空间任意方向的分布.     

驻涡渠化活塞形貌对提升汽油机压缩比的数值模拟

通过构建压缩比为9的汽油机活塞顶部形貌,获得压缩比分别为10、11和12的驻涡型与驻涡渠化型两类六种燃烧室,结合试验与数值模拟方法对各燃烧室的点火燃烧特性开展研究。结果表明,压缩比为10的驻涡渠化型比驻涡型缸压峰值低7%,压缩比为11的驻涡渠化型缸压峰值也比驻涡型有所降低,但驻涡渠化型在压缩后期因能形成明显滚流而具有较高的湍流强度。压缩比为12的驻涡渠化型因活塞顶部凸脊分割燃烧室空间作用显著,有效影响了点火燃烧进程的时间和空间维度,压力升高率峰值也为六种燃烧室中最高。随着压缩比提升,驻涡型和驻涡渠化型燃烧室的缸内峰值压力、峰值温度与平均指示压力等均升高,排放性也逐渐趋好,但压缩比为12的驻涡型比驻涡渠化型峰值压力高21.5%。因此,合理设计活塞顶部形貌可有效组织缸内流场并提升点火燃烧品质,是汽油机低成本提升压缩比的有效手段。