深基坑有限元分析中可视化面向对象程序设计

针对面向过程程序设计方法的程序可读性差、代码重用率低、开发周期长、不易维护等缺点，较详细地介绍了面向对象程序设计的思想，并对深基坑面向对象编程中的几个基本类的设计和使用方法进行了说明，最后用自行开发研制的程序对一个开挖基坑进行了计算分析，分析结果表明可视化面向对象编程在深基坑数值分析中具有独特的优势。     

有限元分析的前置处理

本文编制了一个有限元分析前置处理程序，该程序可在微机上对较复杂机械构件进行有限元网格的自动划分。经实例考核表明，此软件使用方便、效果良好，具有一定的实用价值。     

基于优化设计的连杆有限元分析

有限元分析在各个工程领域得到了广泛的应用,利用三维CAD软件SolidWorks中的有限元分析工具COSMOS对联轴部件中的连杆进行分析及结构优化设计,寻找出最佳设计方案。     

一个基于面向对象的程序设计方法的钟表系统

面向对象的程序设计是一种实用的程序设计方法，它采用全新的方法求解问题。概述了面向对象的程序设计方法，并以钟表系统为例，详细叙述了用面向对象的程序设计方法实现钟表系统的过程。     

基于类模板链表结构的有限元程序设计

传统的有限元程序设计一般采用结构化的程序设计方法和结构化语言（如FORTRAN），其数据存储形式都使用固定的数组结构，使得程序的扩展能力有限，代码的重复利用率低，调试复杂。模板是面向对象的C＋＋语言中相对较新的重要特性，模板能够快速建立类库集合，极大地提高了大型软件的开发速度。采用面向对象的程序设计方法，遵循有限元分析的本质，建立了有关描述有限元模型的类，用链表方式实现结点、单元和材料的数据存放、用多态性实现单元的自由链接，方便地实现了单元增减等用传统语言无法实现的功能。据此编制了有限元分析的数值计算程序，并给出了一个实例。结果表明，程序设计和调试周期较传统设计方法明显缩短，代码的利用率也明显提高。     

Mapping-Based 3D Hexahedral Finite Element Mesh Generation Method

Mapping mesh generation is widely applied in pre-processes of Finite Element Method （FEM）. In this study, the basic 3D mapping equations by Lagrange interpolating function are founded. Based these equations, a mapping pattern library, which maps essential configurations e.g. line, circle, rotary body, sphere etc. to hexahedral FEM mesh, has been built. Then available FEM mesh will be generated by clipping and assembling the mapped essential objects. Study case illustrates that the proposed method is simple and efficient to generate valid FEM mesh for complex 3D engineering structure.     

基于八叉树网格的直流电阻率法有限元数值模拟

在VC环境下,使用C语言,实现了基于八叉树网格的三维直流电阻率法有限元数值模拟程序。三个典型模型的算例被用来证明八叉树网格方案适合于复杂地电模型的数值模拟：数值模拟了球体模型,随着网格对球面边界的不断逼近,数值模拟的精度也逐步提高;计算了覆盖层下倾斜板状高阻体模型,在偶极-偶极视电阻率断面上,能清晰地看见高阻体模型的形态、埋深;仿真了联合剖面法测量三维地形下埋藏低阻椭球体的情况,由于地形的影响,在视电阻率曲线上不能发现低阻异常的存在,利用比较法进行地形改正后,低阻异常得到凸显。     

有限元网格自动剖分方法及其在工程中的应用

介绍了一些特殊曲面的网格自动生成方法,从有限元网格的生成规律出发给出了三次样条曲线在网格划分中具体形成的方法。利用该方法建立了汽车车身有限元模型并进行了有限元网格剖分,以该汽车车身有限元网格剖分数据为基础对汽车车身进行了动力计算,给出了前几阶振动频率和振型。     

基于图像八叉树的三维比例边界有限元多面体网格生成算法

基于图像八叉树方法,提出了平衡八叉树和多面体网格修剪相结合的三维比例边界有限元多面体网格算法,该算法根据结构尺寸建立恰好完全包含整个结构的立方体网格,再建立结构图像像素信息,根据像素信息,按照2∶1的平衡分割原则递归地进行等分,完成平衡八叉树网格生成。结构内单元网格完全保留,结构外单元网格删除,对于结构边界单元网格,提出采用面-立方体相交判断方法进行边界单元与结构边界相交面的筛选,搜寻结构单元与结构边界表面相交点,通过有序连接相交点形成边界单元切割面,再结合边界单元其他几个面,构成裁剪后的多面体单元。数值算例结果表明,基于本文算法生成的比例边界有限元网格计算结果具有较好的精度和边界适应性。     

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.     

Sobolev方程的半有限元方法

对Sobolev方程采用半有限元法进行数值模拟.通过将空间变量和时间变量分离,得到Sobolev方程的离散格式.首先对空间变量应用有限元方法进行离散化,得到常微分方程组的初值问题;再对时间变量应用有限差分法进行离散化,得到一系列线性方程组,求解可得到Sobolev方程的数值解.本文从理论上推导出了本文所讨论的Sobolev方程半有限元算法的矩阵算法格式,分析了其可行性.在最后给出了数值例子,从数值例子中进一步验证了半有限元方法的可行性.     

斜齿轮轮齿三维有限元网格自动生成及细化

有限元网洛的自动生成是有限元方法在工程中应用的重要前提。斜齿轮三维有限元网格的自动生成是十分困难和复杂的。文中根据渐开线齿轮形状持证提出了一种斜齿轮轮齿三维有限元网格自动生成的方法，并可以对生成的网格进行细化。该方法简单实用。用它编制了相应的计算机程序，只需输入齿轮的基本参数，便可以得到轮齿三维有限元网格的有关数据文件。这些文件可直接用于通用有限元软件，极大地简化了斜齿轮有限元建模过程。     

基于有限元法的采动坡体稳定性计算

本文运用有限元法的基本思路,提出了采动坡体稳定性的计算方法,并给出了实例计算。计算结果分析表明,与实际采动没坡有较好的一致性。     

应用有限元逆向法确定板料形状

合理的板料形状可以提高板料成形质量,降低成本.有限元逆向法确定成形类零件的板料具有很高的可靠性,文章用一盒形件模型验证了其真实性和精确性,并结合实例进行了逆向法的应用.该方法适用于少无切边零件板料确定,同时可得到初步的零件成形分析.而对于带有切边余量大的拉延类覆盖件的板料,应用有限元逆向法对凸模展开,其结果可作为拉延板料快速确定的参考.     

基于有限元法的气浮支承系统的数值模拟与实验研究

气浮支承系统以气体作为工作介质,根据气体润滑理论对气膜中气体的流动作了理论分析,采用有限元法对气膜流场进行了数值模拟,计算出了一定载荷下的速度分布、压力分布和耗气量、承载能力,通过与实验测试结果的对比,说明该方法是可行的。