基于梯度源的功能梯度材料表示方法

功能梯度材料实体建模过程中,需要对材料成分方程系数进行不断修改以满足设计要求.为了方便直观地设计功能梯度材料实体内的材料分布,采用基于梯度源的材料表示方法直接改变材料成分方程系数,并且结合材料成分方程函数图像选择材料成分方程系数.建模过程采用均质层逼近梯度层的离散方法.为统一描述梯度方向,证明了梯度变化方向转换的可行性,并给出了设计实例.     

基于PHF-LSM-MT法岩石材料细观边界建模与水力裂缝扩展研究

天然非均质岩石具有复杂的细观结构和分布特征,本文结合柏林噪声建立考虑非规则边界的颗粒几何模型,实现考虑任意粒径、长短半轴、倾角和平面填充率的非规则颗粒填充.基于完全流-固耦合弹塑性理论,在已有的PHF-LSM(permeability-based hydraulic fracture level set method)模型基础上,通过引入MT (Mori-Tanaka)均匀化方法考虑积分点有效范围内细观尺度的材料分布特征,进而建立了PHF-LSM-MT非均质岩石材料细观特征建模及其水力压裂过程模拟方法.结合误差分析验证了该方法的可行性,在此基础上对非均质岩石材料进行了水力压裂过程模拟,得到了等效开裂区域.模拟结果表明:注水点水压力呈先升高后降低的趋势,起裂压力随包裹体体积分数增加而降低.     

基于STEP的多功能梯度材料信息融合方法

基于STEP实体模型提出了一种融合多功能梯度材料信息与几何信息的方法．通过选择参考特征井指定材料分布函数，将材料信息添加到面、壳等几何实体中，从而实现材料信息与几何信息的融合。通过截面轮廓内部各点的材料值与点到参考特征的距离的映射，得到层内的材料分布信息，从而实现功能梯度材料零件模型的分层处理．     

基于水平集法的三维非均质岩石建模及水力压裂特性

采用水平集法(LSM)描述非均质岩石的静态材料边界特性,探讨分层特性、含有随机分布包裹体特性和具有Weibull分布特性的三种非均质岩石材料有限元建模方法,并与基于完全流-固耦合弹塑性理论的弥散裂缝模型相结合进行水力压裂过程的模拟. 在水力压裂模型中通过Corey关系和相对渗透率计算压裂液与原有液体混合的特性. 最后进行符合Weibull分布的非均质岩石材料的水力压裂传播特性的计算,给出了等效开裂区域的发展过程、注水点处水压力与注水时间变化曲线和有效应力路径. 模拟结果表明,采用水平集法能够有效地描述岩石材料的非均质特性,同时该法能够与弥散裂缝模型很好地结合,实现三维非均质岩石的建模与水力压裂过程的模拟.     

基于PHF-LSM-MT的非均质岩石细观界面与水力压裂数值建模

基于PHF(permeability-based hydraulic fracture)模型，采用水平集方法(level set method，LSM)描述材料边界分布，并用多尺度方法MT模型，对材料有效参数进行均匀化，建立适用于考虑非均质岩石材料细观界面特征分布与水力裂缝动态发展过程的PHF-LSM-MT数值计算模型.该模型解决了已有PHF-LSM模型无法精确描述积分点作用范围内细观尺度材料分布特征的问题.通过比较包裹体几何分布和体积分数影响下的有效弹性参数，验证了采用MT模型均匀化细观特征的可行性;在此基础上，对非均质岩石水力裂缝发展过程进行研究，得到了考虑细观界面特征情况下的裂缝发展过程，探讨了等效开裂区域影响范围内关键位置的水压力变化特征和应力路径发展过程.     

地质约束条件下的致密储层地质建模研究——以七里村油田柴上塬区长6油层组为例

为了提高三维地质模型与地质认识耦合程度,提出一种基于地质约束的致密储层地质建模思路:结合区域构造背景,精细研究构造特征,建立地层格架;确定砂岩、泥岩、夹层的地球物理响应特征;建立地质知识库;优选建模方法与分析变差函数特征值;建立精细地质模型。以七里村油田柴上塬区为例,综合利用录井、测井、产量等实测资料及压汞等实验测试资料,对密井网砂体连井剖面进行精细研究,明确砂体、隔层空间分布规律及储层物性特征,基于地质认识建立地质知识库,针对研究区储层非均质性强的特征,提出变差函数选取、特征值分析方法。基于地质约束的建模结果显示,建模地质储量与油田容积法计算的地质储量仅相差1.2%,孔隙度、渗透率、含油饱和度分布特征建模前后一致。     

基于AutoCAD开发零件特征建模系统研究

针对AutoCAD系统在特征建模方面存在的问题,依据特征建模技术理论,借助ObjectARX二次开发工具,在AutoCAD2004平台上开发了基于特征设计的零件特征建模系统。该系统用户界面友好、操作简单方便、设计效率高,可以方便地输入特征的非几何信息,为后续过程提供了丰富的信息,便于CAD与后续过程CAPP和CAM的集成。该系统的实现表明利用现有CAD系统的实体造型功能,开发特征建模系统是实现CAD／CAM集成的一种简单而有效的方法。     

基于数字图像的非均质岩土工程材料的数值分析思路漫谈

提出了一种以数字图像为基础的二维数值分析法,可以对非均质性的岩土工程结构进行分析。详细对该方法的分析过程和分析思路进行了探讨。因为材料的细观结构会严重影响到应力分布与破坏模式,所以这种建立在数字图像基础上的数值分析方法有很强的真实性,能对岩土工程材料进行非均质分析。     

卫2块气顶底水油气藏剩余油分布研究

针对卫2块气顶底水油气藏的地质特征,应用地质建模软件建立起构造模型、储层模型,展现出气顶底水油气藏的构造和储层特点,通过建立不同的油层、水层、气层物性解释图版,应用地质统计学方法精确计算出储层非均质参数,描述了该断块储层的非均质特征。在此基础上,应用VIP数模软件描述了剩余油分布特征,讨论了气顶底水油气藏剩余油的分布特征,认为剩余油主要分布在注采系统局部不完善区、未注水的弹性区、未受油水井控制的储量损失区;而剩余气则主要集中在北部地区和顶部砂组。根据所提出的剩余油气分布认识,进行了治理方案部署,经实施后取得了良好的效果,平均年增油2.3×10⁴t,年增气0.2×10⁸m³,年综合递减减缓2.1%。实现了油气同时高效开采。     

一类分布参数系统的辨识

讨论非均质碳酸盐岩气藏的分布参数系统辨识方法．在考察窜流函数与地质特征的关系基础上,建立一般的双重孔隙结构模型并阐述其作用与意义;介绍系统辨识问题的若干新结果,包括稳定泛函和参数可辨识性等;用自共轭算子的谱扰动方法证明结构模型的孔隙度和窜流系数的可辨识性．结果表明,分布参数系统辨识包括参数、边界和结构等的辨识,具有实际应用前景。     

一个回转体类机械零件特征造型系统—HZTCAD

机械零件的特征造型是实现零件的ＣＡＤ／ＣＡＭ一体化集成的基础。回转体类机械零件特征造型系统－ＨＺＴＣＡＤ，就是通过对回转体类零件进行特征分类，特征体素定义，特征体素的设计和特征体素的操作生成零件的几何模型和特征模型。提出一个基于特征表达的回转体类机械零件几何模型及数据结构，对回转体类零件的特征信息表达及表达的数据结构进行了尝试。     

材料机敏化与智能化的若干问题

首先讨论了材料机敏化与智能化的３个主要问题：传感功能、执行功能以及他们之间的反馈与控制。在此基础上，进一步论述作者对材料机敏化与智能化的其他若干重要问题的观点，如材料的非线性，机敏材料系统中的通讯。材料的复合和集成，以及机敏材料系统的设计和建模。     

基于UG的冷冲模造型设计系统

针对冷冲压模具CAD系统的标准化程度较低、专用性不强、开发手段落后等问题,研究了参数化造型与特征建模基本理论及基于UG的标准件建库方法.构建了基于UG的冷冲模造型设计系统,应用UG二次开发技术建立了冷冲模标准件库和标准模具库,运用"自底向上"的方法进行冷冲模的装配设计.在模具零件设计造型过程中采用了UG WAVE技术.通过某汽车零件落料模的设计实例,验证了应用此冷冲模造型设计系统对提高模具设计效率、加强模具设计标准化具有重要意义.     

基于特征建模技术的楔横轧模具CAD系统研究

为了满足先进制造系统的要求进行了楔横轧模具特征建模的研究，阐述了关于特征建模的设计思想。针对楔横轧零件的特点，在SolidWorks2000平台上二次开发了基于特征建模技术的模块化，参数化的模具CAD系统。     

AutoCAD高级开发技术的应用

AutoCAD不能直接进行特征建模,二次高级开发工具ObjectARX的推出,为用户开发基于AutoCAD平台上的特征建模系统提供了一种强有力的解决方案。本文结合ObjectARX开发经验,以实例的方式介绍了如何利用ARX开发工具和系统资源,调用AcBr和AcGe类访问和提取三维实体模型上的实体和子实体的几何信息的方法,说明了这两 种类库在特征建模系统开发中的应用。     

材料腐蚀领域本体下的腐蚀特征元数据模型研究

材料类型繁多,材料腐蚀过程与环境因素关联紧密,不同时期材料腐蚀特征采用的记录方式不同,将导致记录数据标准不一致,使得各数据交换与共享产生困难;元数据是描述原始数据的独立数据,使用元数据来表述材料腐蚀基本特征及组成方式就显得尤为重要;本体是共享概念模型的明确形式化规范说明,通过构建材料腐蚀领域本体,将本体引入材料腐蚀特征元数据的建模过程中,为表述材料腐蚀特征信息以及处理各系统之间的异构问题提供了相应的理论基础.     

发动机缸盖的虚拟设计技术研究

为了实现机械产品的数字化,本文以某发动机缸盖为例,对缸盖进行了虚拟设计.利用基于特征的参数化建模技术对缸盖进行了虚拟原型的建立;模拟缸盖实际工作状态的边界约束和载荷条件,建立了缸盖的虚拟环境以复现和预测其在真实环境下的性能和特征;利用振型叠加法对缸盖进行动态响应分析,通过采集整个位移场的最大变形量,并与试验数据对比,比较吻合.说明通过对缸盖的虚拟设计,大大提高了其设计质量和效率,从而为整个发动机的虚拟设计奠定了基础.     

材料基因组工程专用数据库

材料数据具有多源、异构、高维等特点, 收集纷繁复杂的材料数据, 建立材料基因工程专用数据库, 是实现数据驱动的新材料研发的基础. 以材料数据的规范化表示、机器学习建模及模型跨域部署、材料数据隐私保护下的机器学习、利用知识图谱从材料数据库到知识库等材料基因专用数据库的若干核心技术为基础, 介绍了材料基因数据库平台的系统架构及实现、平台超算部署及运行. 最后以反钙钛矿负膨胀材料为例, 介绍了材料基因工程数据库平台从数据归档到机器学习建模, 再到逆向设计, 以及最终实验验证的整个流程.     

熔融沉积快速成形工艺控制研究

以一种自主开发的改性聚丙稀为成形材料，研究其熔融沉积快速成形的工艺特点轴时，对影响该工艺的各种参数如喷嘴温度，材料性能，分层厚度，填充速度，出丝速度，填充偏置和网络间距等进行实验分析。在此基础上，提出了提高快速成形实体的精度及表面质量的一系列措施，取得了良好的成形效果。结果对于ＦＤＭ工艺中有关新成形材料的开发及成形工艺参数优化控制的深入研究，提供了重要的依据。