应用自动网格法测量带孔洞大样品的变形

为了能在现场检测带孔洞大样品的变形,本文提出了运用环形编码法的改进自动网格法。文中还研究了适用于大样品测量的网格制作技术,编制了网格自动处理及分析软件,进行了计算机模拟和实验标定,并分析了测试精度。     

网格法及其在大变形测量中的应用

网格法具有操作简单、测量范围大、属于自动处理等特点,本文首先介绍了网格法测量的基本原理,其次用仿真实验对网格法进行了检验,最后用皮革材料进行了拉伸实验,由于对镜头误差得到了修正、变形前后的网格点得到了自动匹配,从而实现了大变形的自动高精度测量.     

双频自动网格法研究

传统的自动网格法常采用均匀布点法,这对应变集中区域的变形测量极为不利。节点过多,检测精度会下降,节点少了,会降低应变集中区域的空间分辨率。本文提出了双频自动网格法,在应变集中区域增加节点。文中研究了双频网格点的制作技术及对双频网格图的自动处理与分析。并应用双频自动网格法测量了中心带孔铝试件在拉伸加载过程中的孔边位移场。     

自动网格法在轮胎橡胶力学行为测试中的应用

本文利用自动网格法光学测量技术的非接触、高精度以及可以获得全场变形信息等优点,建立了一套包含图像采集功能的载荷－变形同步测试,实验轮胎橡胶单向拉伸较大变形力学行为的测试。试验结果表明自动网格法适用于轮胎橡胶等软试件较大变形力学行为的测试,同时也验证了加和卸载过程中,胎面碳黑填充橡胶（以下简称胎面胶）具有明显的迟滞效应、Mullins效应以及残余变形;而纵横向平均应变的数据则有力的证明了在单向拉伸的较大变形范围内,胎面胶是可压缩的,且体积比随轴向拉伸应变增大而逐渐增大。     

无网格法研究进展及其应用

从加权残量法的角度出发,系统地总结了现有各种无网格法的基本格式,阐明了无网格法的特点,论述了无网格法的研究进展,给出了无网格法在碰撞、动态裂纹扩展、金属加工成型、流体力学以及其它领域中的应用。     

高温变形测量中热流场造成畸变的修正方法

目前高温环境中材料的变形测量是研究的热点,基于数字图像特征识别的非接触测量方法促进了高温环境变形测量的发展,但由于高温环境的复杂性,存在很多测量影响因素,其中高温环境中热流场的存在对数字图像法的影响尤为明显。本文提出了一种对高温变形测量中热流场造成畸变影响的修正方法。针对基于光学成像方法的材料高温变形测量中常见的热流场扰动,通过数值仿真得到热流场模型及热流场分布状况,再结合光线追迹原理对热流场造成的图像畸变影响进行分析,用数值分析结果对高温变形测量实验结果进行修正。对比扰动修正结果与真实位移有很好的一致性,从而证明了所提方法的可行性和有效性。     

大变位时物体变形测量的相关性恢复方法

本文提出根据白光散斑图像数据模拟刚体位移复位的相关性恢复方法,以解决物体大变位情况下的变形测量问题     

无网格法的理论及应用

详细论述了近年来迅速发展的无网格法的理论基础及其在各个领域内的应 用. 无网格法网格依赖性弱, 避免了传统的有限元、边界元等基于网格的数值方法 中可能出现的网格畸变和扭曲, 在一些有限元、边界元等方法难以较好处理的领域体现 出独特的优势. 以加权余量法为主线归纳了已有的30多种无网格法, 各类 无网格法的主要区别在于使用了不同的加权余量法和近似函数. 详尽介绍 了各种无网格近似方案(包括移动最小二乘近似、核近似和重构核近似、单位分 解近似、径向基函数近似、点插值近似、自然邻接点插值近似等)和无网格法 中常用的各类加权余量法(伽辽金格式、配点格式、局部弱形式、加权最小二乘 格式和边界积分格式等), 并讨论了数值积分方法和边界条件的处理等问题. 在 此基础上较系统地总结了无网格法在冲击爆炸、裂纹传播、超大变形、结 构优化、流固耦合、生物力学和微纳米力学等领域的应用, 展示了无网格法相 对于传统数值方法的优势.      

纳米级变形的扫描隧道显微镜测量研究

提出了应用扫描隧道显微镜及利用物质原子结构测量纳米级变形的新方法,对高定向裂解石墨、单晶硅材料的纳米级变形进行了测量研究,得到了强激光辐照石墨的残余应变场,对拨原子后单晶硅形成的纳米裂纹附近区域的残余变形进行了分析     

基于摄像测量原理的船体垂向变形测量半实物仿真实验研究

针对船体垂向变形测量的迫切需求,以及现有方法对于垂向变形适用性差的实际情况,提出了一种利用摄像测量原理实现垂向变形测量的新方法,推导了设备垂向变形角与姿态欧拉角变化量之间的转换关系,在此基础上设计了船体垂向变形测量方案。通过在平台上的CCD像机对与垂向设备基座固连的合作标志的实时观测,解算由于变形引起的合作标志姿态变化量,再利用合作标志与设备基座固连关系计算设备的垂向变形角。在实验室条件下进行了半实物仿真实验,实验结果测量值与参考值变化趋势一致,测量误差均在10″以下,说明该方法在垂向变形测量中正确可行。     

The application of evolutionary and maximum entropy algorithms to photoelastic spectral analysis

Over the past 10 years, spectral analysis has been shown to have the potential to be a reliable means of automating photoelasticity. However, the four methods of analyzing the spectra that have previously been proposed are slow and, in some cases, inaccurate. This paper describes three new methods for spectral analysis based on the maximum entropy method, a genetic algorithm and a memetic algorithm. Thirty-five spectra for known fringe orders were recorded and used in testing the four existing methods and the three new ones. It was found that the new methods were all considerably faster than the existing methods, although less accurate than the best existing method. By combining the maximum entropy method with either the genetic algorithm or the memetic algorithm, spectra could be analyzed up to 30 times as fast as they could with any of the existing methods and with comparable accuracy.     

有限宽板孔边弹塑性变形测试

测量应变集中区域的弹塑性变形,对于研究材料损伤或微裂纹的产生,以预防宏观裂纹的产生及扩展具有重要的意义。为给航空发动机轮盘的损伤容限设计研究提供相关材料的力学实验参数,做了两个有限宽中心带孔试件的拉伸试验。试验中,采用单调逐级加、卸栽的循环加栽方式,并应用自动网格法和数字图像相关技术测量了孔用的全场位移分布。再应用最小二乘法将离散的位移分量拟合成二元多项式函数,求解出拉伸方向的应变分布,并给出孔边应力σ与孔边应变εy的关系曲线。     

Temperature and deformation measurements in transient metal cutting

Metal cutting is a thermomechanically coupled process in which plasticity induced heating and friction play a critical role. The objective of this work is to develop a methodology to understand and quantify this coupling. Temperatures of the workpiece and the chip during transient cutting processes are measured using a linear array of 16 InSb infrared detectors with 200 ns rise time and 27 μm spatial resolution. Three different materials, 1018 CR steel, Al6061-T6 and Ti-6Al-4V, are tested at a cutting speed of 4.3 m s⁻¹. A grid method is used to measure deformations during the above set of experiments. Measured values of temperature and deformation are compared to results of finite element simulations of the experiments.     

CFD多块网格生成新进展

网格生成是计算流体力学的重要组成部分,多块网格在CFD实践中获得了广泛的应用．结合对网格生成技术规范和网格生成系统的讨论,综述了多块网格近年来的新进展,重点评述了网格拓扑和网格拼接技术（包括所谓的连续拼接、非结构拼接和广义拼接）,完整飞机外形多块网格生成策略,自动分块技术以及相应的块合井技术,CAD和CFD之间的数据交换技术和基于NURBS的曲面网格生成技术,网格质量分析和控制技术,若干网格生成新方法,以及多块网格在航空气动力数值模拟中的应用．     

An algebraic boundary orthogonalization procedure for structured grids

An algebraic procedure for grid orthogonalization has been developed. It is often difficult to include both grid clustering and orthogonalization in a grid generation method. Often the degree and extent of orthogonality are hard to control when orthogonalization is included in a complicated grid generation method. Fortunately, grid orthogonalization can be performed independently of grid generation. The orthogonalization method developed is simple and includes invertibility control. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.