面向理论解的有限元等价模型态生成策略研究

在有限元技术的广泛应用中,存在一个普遍问题,即分析复杂模型十分耗费计算资源。怎样改造模型,使得模型改造前后的分析解的差异在可接受范围内,并有效提高计算效率一直是研究热点。引入的多态模型理论可通过肇低初始模型复杂度生成模型态,并用模型态代替初始模型进行计算以提高计算效率。由有限元误差估计理论推导可知,为了使初始模型与其模型态的分析解差异可控,必须首先保证两者的理论解差异可忽略。因此,以初始模型中的几句特征力研究对象,探索合适的特征改造策略,使得依据该策略生成的模型态与初始模型的理论解差异可忽略不升,即两者在理论解的角度上是等价的,为进一步量化估计初始模型与模型态的分析解差异打下工作基础。     

制动器热分析的快速有限元仿真模型研究

基于制动过程中能量耗散的研究，建立循环制动过程中温度场分析的快速有限元仿真模型。对完全循环对称式的盘式制动器、鼓式制动器采用二维有限元仿真模型；对于空心盘式制动器考虑散热筋板结构建立三维循环对称有限元模型。考虑耗散热量分配系数、制动盘导热系数、对流换热系数、辐射换热鼷鼠等随温度的瞬态变化，获得瞬态温度场仿真结果。应用试验验证仿真结果，确认快速仿真模型的正确性与实用性，从而为制动器的抗热衰退、热疲劳设计提供了系统的解决方案。     

切削加工仿真建模技术研究

切削加工仿真是计算机仿真技术在机械制造业的重要应用领域之一。该技术对减少制造成本、缩短产品制造周期和提高产品质量意义重大。仿真模型的建立是实现切削加工仿真的关键环节，也是评价仿真系统优劣的重要指标之一。目前存在的切削加工仿真建模方法主要有三种：解析法、有限元法和分子动力学法。重点介绍了上述建模方法的实现原理和发展现状，并对其优缺点和适用范围加以评述。在此基础上，对切削加工仿真建模技术发展趋势做了进一步探讨。     

基于有限元分析的高速切削温度场建模与仿真

为了研究高速切削加工过程中的温度场分布情况,根据金属切削平面应变原理及温度场的有限元理论,通过对材料本构模型、刀-屑接触摩擦等关键物理环节建模,建立了正交切削有限元模型.采用伴随刀具行程移动的网格窗口描述切削区的局部大变形,使用摩擦窗口表述刀/屑间的摩擦关系,设定合适的热边界条件和形变边界条件对高速切削AISI-1045钢的温度场进行数值模拟.研究表明,最高温度集中在刀/屑接触面上刀尖附近的局部区域;刀具最高温度点位于前刀面上距刀尖不远处;工件内部温度几乎不变,仅表面的薄层发生温度变化;切削速度对切削温度影响很大,高速时温升变缓;切削厚度对切削温度影响较小.     

信息时代的仿真软件

从六个不同角度简要回顾了仿真软件的发展,进而展望了信息时代仿真软件进一步发展的趋势：采用新技术改善建模仿真功能;增强对仿真工程全生命周期（ｌｉｆｅｃｙｃｌｅ） 各类活动和人员的集成、优化和管理;采用基于标准、基于软总线的开放的体系结构;注重面向专业领域／面向用户;进一步开发完善支持分布交互仿真工程的支撑框架及支持复杂系统虚拟样机的开发     

武器装备仿真训练软件元模型设计研究

针对当前武器装备仿真训练软件(WETS,Weapons and Equipments Training SimulationSoftware)开发存在的问题,提出一种基于特定领域元模型的武器装备仿真训练软件开发方法。采用元建模理论,通过分析WETS基本特征,确定描述构成WETS元模型整体的各部分及其相互关系,构建了描述武器装备仿真训练软件建模语言(WSML,Weapons and Equipments Training Simulation SoftwareModeling Language)的元模型。提出了基于元模型的WETS开发流程。通过大量工程应用,表明该方法是支持模型重用的,可显著提高仿真训练软件的开发效率及其运行可靠性的开发方法。     

基于组件的开放式建模仿真软件研究

以光学仿真为背景,提出一个基于组件实现的开放式跨平台建模仿真软件SciSimu,此软件的目标是建立开放式的仿真平台,实现组件资源的可扩展与可重用。通过定制纽件可以实现组件模型的扩展,利用纽件逆辱己器可以实现对一些光学组件库的重用。基于SciSimu构造的系统模型,可以放在不同的彷真环境中运行,从而了解该模型的物理规律或工程效应。论述了SciSimu的主要概念、功能结构,并介绍了基于结构体的端口管理、接口自动生成和回珞解锁机制等关键技术实现,最后给出一个基于纽件的激光传输仿真实例。     

基于VRGS的交流流微观仿真软件的开发

基于ＶＲＧＳ的交通流微观仿真软件对交通网络引入ＶＲＧＳ后的交通流进行仿真,本文阐述仿真模型的设计思想,介绍模型的框架结构,说明采用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃｆｏｒＷｉｎｄｏｗｓ的程序实现方法。     

流体网络系统仿真软件THLF的算法分析

流体网络系统仿真软件ＴＨＬＦ是美国ＡＢＢＰＡＩ公司开发的电站仿真软件ＣＥＴＲＡＮ的主要组成部分，曾在数十台电站仿真器中得到应用。本文对ＴＨＬＦ所采用的算法做了进一步的分析，指出存在的不足之外．并给出了改进的方法。     

分布交互仿真系统支撑软件的研究

分布交互仿真是一种新兴的仿真技术,是指利用计算机网络将分布在各地区的仿真器和仿真人员联结起来,使众多仿真器在大范围内可进行综合性能测试及培训。     

基于对象Web的远程有限元仿真服务研究

Internet/Web的迅速发展为计算资源的远程共享和发布提供了开放而一致的平台，使得利用优秀的仿真软件提供远程仿真服务具有现实意义，为此，本文从分析有限元计算的特点出发，提出了基于对象Web的远程有限元仿真服务具有现实意义，为此，本文从分析有限元计算的特点出发，提出了基于对象Web的远程有限元仿真服务框架R-FEAS，框架采用浏览器/计算服务代理/服务器三层结构，具体讨论了有限元分析任务的描述和管理，计算服务代理，通信机制，后台服务软件规范及可视化技术等问题，本文最后呈现了一个简单原型系统。     

汽车碰撞有限元仿真的并行计算及其性能研究

并行计算是提高汽车碰撞有限元仿真的计算速度和求解能力的有效途径。文章简要介绍了汽车碰撞有限元仿真并行计算的区域分解方法,给出了处理接触时的并行计算流程,分析了并行求解过程以及主要时间开销。在此基础上,研究了两种硬件体系结构和不同处理器数目对计算效率的影响。最后研究了不同的区域分解策略对整车碰撞计算效率的影响。研究结果对最终用户选择合适的硬件平台和计算软件具有指导意义。     

基于有限元法人体腿部生物力学仿真研究

为了建立可用于手术预演和规划的可靠的虚拟生物组织力学模型进行人体腿部生物力学仿真研究,根据关键组织的三维重建结果,采用有限元方法自下到上的建立骨骼、皮肤和部分软组织的生物力学模型.针对CT图像无法精确重建肌肉的几何模型的问题,在充分考虑肌腱的生物力学特性,又体现肌纤维的微观解剖结构的基础上,提出一种新型的肌肉建模方法.最后,通过患者手术获得的力位数据与有限元仿真数据的对比分析,证明建立的人体生物力学模型的可信性.     

方坯连铸三维动态凝固模型有限元模拟

方坯连铸三维动态凝固模型能够真实反映工艺参数变化时的温度动态调节过程,考虑数值求解计算量大和计算速度慢等难题,改变铸坯横断面节点和单元网格的人工生成模式为自动生成模式,采用密度函数和网格质量评价函数,控制节点和单元网格及优化网格形状以保证网格划分的合理性;引入单元节点商和节点商及节点最大最小编号为约束条件的优化方法优化节点编号,缩小带宽节约存储空间.仿真结果表明,动态凝固模型采用有限元网格自动生成和优化方法以后具有更高的计算速度和计算精度.     

基于有限元法毫米波引信天线罩的仿真设计

针对玻璃纤维增强聚酰亚胺树脂毫米波引信天线罩,应用MATLAB编程分析其功率传输系数、反射系数,并利用有限元法仿真分析天线罩厚度、与天线距离等参数对天线性能的影响,得到天线罩最佳厚度及与天线的距离.     

交流电磁场缺陷检测系统建模与仿真

结合交流电磁场检测(ACFM)原理和数值分析技术,针对海洋平台水下裂纹缺陷智能可视化检测样机开发的需要,引入有限元分析方法,建立了3种不同的ACFM有限元分析模型:激励仿真模型、计算模型和探头运动仿真模型.激励模型可以准确模拟检测中感应电磁场的分布规律,为探头设计和优化提供理论依据;计算模型能够完成稳定检测状态下缺陷上方磁通密度分布的分析和数值计算;探头运动仿真模型主要用于探头运动检测或大缺陷检测情况下磁场分布的分析和计算.以上3种专用的参数化仿真模型的建立,简化了ACFM数学模型中缺陷附近电磁场分布的仿真分析和求解,为老龄平台的缺陷检测和延寿技术研究提供了技术支持,具有较强的理论价值和实用价值.     

基于小波有限元方法的复印纸张温度场仿真研究

复印机定影过程的温度场仿真研究对提高定影效果具有重要意义。由于定影过程温度场变化梯度大，用传统有限元分析时存在着明显的数值振荡，引起数值失真。本文利用Daubechies小波尺度函数，构造了适用于热传导问题分析的小波单元，对复印纸张复印过程的温度场变化进行了仿真研究，并与传统的有限元方法进行了比较，显示了小波单元对于大梯度问题分析的优越性，为了提高复印机的定影效果和改善复印机的性能研究提供了新方法。