实体建模及其生成算法

可视化技术的飞速发展与广泛应用对数据可视化提出了新的要求，三维数据场的快速动态图形显示已成为当今计算机界研究的热点。文中介绍了数据可视化系统中的一些基本概念，以及三维数据可视化生成过程中的关键技术及步骤，并探讨了三维数据场的动态图形显示技术。随后附有应用实例。     

基于矩阵变换的空间刚架内力图和位移图绘制

利用三维图形的矩阵变换原理,将单元内力和位移绘图数据进行伸缩、旋转和平移变换,在Matlab中实现了空间刚架内力图和位移图的绘制.本文提出的绘图方法可用于杆系结构有限元计算结果的图形显示.     

多孔介质中流动参数的三维显示

本文利用当今三维图形工作站提供的最新视觉化技术，动态显示多孔介质中流动的原理和方法，主要探讨三个问题：（１）改进参数场图像化的质量。力求以逼真的，生活化的三维图形显示参数场的分布；（２）尽可能加快动态显示速度，力求以更强的动感显示出流动过程中参数场的变化规律；（３）尽可能丰富图形编辑功能，提高人机联作交互性。     

钢筋混凝土结构破坏过程模拟仿真系统

本文将钢筋混凝土结构的理论分析方法和专家知识相结合,研制了钢筋混凝土结构破坏过程的模拟仿真系统。该系统包括三个模块:输入数据模块。可以自动生成网格;分析判断模块,包括非线性有限元分析和智能判断:图形显示模块,可将位移、应力、裂缝用图形显示出来。运用本系统对有实验结果的简支梁和三维带孔钢筋混凝土结构进行了逐级加载模拟分析,分析结果与实测相当接近。     

八节点非协调实体板单元

通过为三维实体等参元附加非协调位移模式,构造了能反映横向剪切变形影响的非协调实体板单元.单元采用完全的三维应力应变本构关系和实体几何描述,可给出板的三维应力状态.为确保不规则单元通过分片检验,推导了显式表达的非协调位移修正项.算例表明:单元无多余零能模式,对中厚板可给出满意的计算精度.     

三维前处理有限差分网格剖分技术的研究

针对三维流体弹塑性计算程序MMIC-3D计算网格为直六面体网格的特点,开发出了三维前处理程序MESH-3D.MESH-3D可进行复杂实体建模,并完成实体模型的有限差分网格剖分.MESH-3D采用CSG和STL模型两种建模方式.针对CSG实体,采用实体逐层求取轮廓线的剖分算法;针对STL模型,采用基于边的整体切片法的剖分...     

钢筋混凝土柱破坏过程扩展有限元数值模拟

为描述钢筋混凝土柱的破坏过程,分别建立了由三维实体单元和三维杆单元构成的精细化模型以及结合纤维梁单元的纤维梁与实体单元耦合模型。耦合模型中,钢筋混凝土柱下段混凝土和钢筋分别用三维实体单元与三维杆单元建模,通过耦合连接实现精细单元与粗糙单元之间的变形协调。基于混凝土弹塑性本构关系,运用扩展有限元方法模拟钢筋混凝土柱的荷载-位移曲线以及开裂过程,并进行比较。数值模拟与试验结果的比较表明,模拟得到的裂缝位置以及荷载-位移曲线与试验结果吻合较好。扩展有限元具有无需重划网格、无需预设裂纹的优点,能有效地模拟筋混凝土柱的开裂过程。耦合模型具有计算效率高的优势,且能较好地模拟构件的破坏模式。     

应力分量变化范围的描述方程及其图形

过应力空间一点的不同斜面上的正应力、剪应力以及全应力会随着斜面的变化而变化。全应力的变化范围常用应力椭球方程和应力椭球面来描述。首次给出了过一点不同斜面上正应力、剪应力变化的描述方程及其三维图形。该方程和应力椭球方程共同构成了所有应力分量的描述方程。针对剪应力、全应力作用方向与斜面的法向并不一致的问题,给出了一种能够直接描述不同斜面上正应力、剪应力和全应力变化的三维图形,该图形能够非常直观地表示正应力、剪应力以及全应力数值的变化。     

三维约束Delaunay三角化的边界恢复和薄元消除方法

提出一种有效的三维约束Delaunay三角剖分的边界恢复算法，该算法综合了P．L．George算法和N．P．Weatherill算法的优点，通过将约束边和约束面加以恢复，保持了实体边界的完整性，解决了经典Delaunay算法不能剖分凹域的问题，从而实现了复杂三维实体的网格剖分。提出了一种简易而有效的消除薄元方法——薄元分解法，彻底解决了三维Delaunay三角剖分过程中所产生的薄元问题。实践证明，本文提出的边界恢复算法和薄元消除算法健壮有效，生成网格的质量高，并且易于实现。     

微机上图形的动态显示

随着计算机辅助设计(CAD)的发展,近几年来国内外计算机辅助教学和辅助试验也相应地发展起来。理论力学有些动态过程较复杂,计算机辅助教学使这门古老的学科结合新型技术发挥出新的生命力。在IBM-PC机上用二维或三维的图形显示力学的动态过程,用人机对话方式输入参数,配上文字说明和音响,可使力学现象表述得清晰透彻,可随意摸拟各种条 ...