基于拓扑分割的泵叶轮六面体网格划分方法

叶轮是泵设备的核心零部件之一,关系着泵设备运行的稳定性与安全性;为提高叶轮数值模拟试验的精度与求解效率,提出了一种基于拓扑分割的泵叶轮全六面体网格划分方法;首先进行物理三维模型的拓扑结构理论分析,获取模型的拓扑分割方法;其次研究基于映射理论的六面体网格生成方法,获得虚拟计算域模型;然后优化网格质量并进行网格规模控制;最后以泵叶轮为例,开展全六面体有限元网格划分,并利用ANSYS仿真软件,验证叶轮全六面体有限元网格划分方法的合理性;研究结果表明:叶轮全六面体网格模型具有网格质量高、抗畸变能力强、规模数量小、求解效率快等特点。     

孔状结构的六面体网格生成方法

针对孔状结构间由于边界曲率变化造成的网格划分困难,提出一种基于映射法的六面体网格划分方法.该方法首先将子域特征投射到统一源面下,对孔状结构进行包络处理并将各子域进行有效连接,然后通过设定子域边界方向找出贯穿路径,计算各子域边界间隔,最后结合超限映射算法实现全六面体有限元网格的划分.实验证明:该方法稳定、可靠,生成的六面体网格质量较高,能够解决不同孔状结构的网格相容问题.     

基于曲面偏置的六面体有限元网格划分算法

根据曲面偏置理论，提出一种有效的同体网格再划分方法，并研究具体 实现中的若干关键技术和特殊问题的处理方法。该方法由表及里，逐层生成六面体单元，所生成的表层单元质量明显优于内部的单元，基于提出的算法建立了六面体网格再划分原型系统，并给出了几个算例。结果表明，所提出的算法是可靠的，适用于任何形状复杂的金属塑性成形过程数值模拟中的六面体网格再划分。     

厚板低阶广义协调矩形元

采用常内力状态下的广义协调条件，将剪切变量用结点挠度和转角表示，导出一个具有１２个自由度的厚板、薄板都通用的矩形弯曲单元。此单元的自由度少，精度高，能通过分片检验，不出现剪切闭锁现象，具有位移型单元简便实用的优点。     

Mortar型非协调四边形元多重网格方法

讨论了Mortar型四边形元的多重网格方法.针对非嵌套的Mortar元空间,提出了一种网格转移算子.并证明了W循环和可变的V循环多重网格方法是最优的.数值实验验证了我们的理论结果.     

变网格非协调有限元

本文主要讨论了一类抛物型方程边值问题的非协调变网格有限元法，得到了Ｌ_２模及能量模误差设计．     

基于边界拓扑转化的四面体与六面体网格动态连接技术

通过引入交接面网格边界拓扑转化技术,打破了传统得金字塔网格连接技术,实现了六面体网格到四面体网格的动态匹配.而且借助于ICEM CFD内嵌的Tcl/Tk脚本语言,实现了过程自动化,为多学科优化迭代奠定了基础.仿真验证表明:该连接技术可行、可信.     

带旋转自由度的空间六面体单元

提出了两种带旋转自由度的空间八结点六面体单元，它们具有很高的精度，适用于高层建筑厚板转换层的分析，文中给出一个算例。     

六面体有限元网格生成方法综述

总结了近年来三维六面体有限元网格自动生成方法的研究进展，分析了各种网格生成方法的优缺点，并对该领域的发展方向做了一定的探讨。     

含面内刚性转角自由度的四边形广义协调膜元

在常规4结点膜单元内增加独立的平面内刚体转角自由度,采用四边形等参元形式,基于广义协调理论建立了含转角自由度的四边形广义协调膜元,避免了常规平面膜元由于忽略平面内转动而引发转动零刚度、导致刚度阵奇异的缺陷.广义协调元法具有非协调元不要求精确协调的优点,且随着单元细分可趋近于协调元,保证了广义协调元的收敛性.应用于经典的Cook问题、悬臂粱问题和MacNeal粱问题,该单元计算精度高、收敛性好、无零能模式.网格畸变分析表明,该单元弱梯形闭锁、单元抗畸变性较好,与矩形单元相比,具有单元划分的灵活性和适应性.     

拟协调轴对称三结点退化壳单元

结合拟协调有限元方法和退化壳有限元概念,构造了一个轴对称三结点退化壳单元,采用了整体,局部和等参三个坐标系,使用与拟协调单元列式方法等效的基于胡－鹫津广义为分原理的杂交／混合单元列式方法构造轴对称三结点退化壳单元;使用相同的等参坐标插值来假设应力和应变,插值既考虑到低阶项的完备,又借鉴了拟协调九结点四边形爱化壳单元的结构经验。为了确定应力应变的插值形式,进行了多次数值试验和单元刚度矩阵的特征值分析     

薄壁杆件有限元中的广义位移方法

本文使用广义位移方法外理薄壁杆件联接点处结点变形的影响．克服了刚结点模 型的局限性。该方法已在具有多层子结构功能的通用程序ＪＩＧＦＥＸ中实现．考题及 实例计算表明了本方法能正确考虑翘曲影响，提供较为满意的结果。     

结构动力分析的高精度有限单元法

基于哈密顿变分原理,建立了增加内部自由度的结构动力分析高精度非协调有限元法计算列式,揭示了它与动态有限元法的内在联系;同时,对增加单元结点的高精度动力有限元也进行了评述与讨论.通过实例分析,对高精度动力有限元与常规动力有限元进行了比较.算例表明,与常规有限元相比,常规动态有限元、本文的动态有限元均能给出更好的结果;高阶动力有限元能给出甚至优于动态有限元的计算结果.     

高次广义参数单元及其应用

利用５次插值样条函数，将二阶Ｈｅｒｍｉｔｅ梁单元加以改进，使其具有明确含义的结点参数广义化，从而使高阶单元能够应用于曲率不连续的人面梁，板，壳等结构中，算例表明中这种高阶广义参数单元不仅保持了５次Ｈｅｒｍｉｔｅ单元及５次样条函数的优点，并且克服了其不能直接应用于曲率不连续的变截面结构中的缺点。     

基于曲面偏置的六面体有限元网格再划分算法

根据曲面偏置理论 ,提出一种有效的六面体网格再划分方法 ,并研究了具体实现中的若干关键技术和特殊问题的处理方法 .该方法由表及里 ,逐层生成六面体单元 ,所生成的表层单元质量明显优于内部的单元 .基于提出的算法建立了六面体网格再划分原型系统 ,并给出了几个算例 .结果表明 ,所提出的算法是可靠的 ,适用于任何形状复杂的金属塑性成形过程数值模拟中的六面体网格再划分 .     

二阶椭圆问题的六面体等参元逼近

研究了(2)型等参六面体元,分析了其收敛性并给出了最优插值误差估计.针对等参元误差估计中要用到等参变换可逆的条件,给出了它的一种可实现性,并把它应用到曲面区域的三维二阶椭圆问题.     

框架-剪力墙结构分析的高精度平面矩形单元

从双线性矩形单元出发,通过广义协调条件和连续介质力学中关于旋转度概念,同时引入含两个内部参数的泡状位移场,推导出含转角自由度的平面矩形单元的形函数及单元刚度矩阵,并进行算例分析.结果表明,把带转角自由度的矩形平面单元用于框架-剪力墙结构分析,在不增加单元自由度的情况下大大改善了单元的性能,单元列式简单,保证收敛,可以自然地解决框架-剪力墙结构的连接问题,还能获得很高的精度,而且能为平板壳结构分析提供有效的膜元.