混凝土细观随机骨料结构与有限元网格剖分

在细观层次上，混凝土被认为是一种由粗骨料、水泥砂浆及二者间的粘结带所组成三相非均质复合材料。本文首先基于蒙特卡罗随机抽样原理，用“取和放”方法在计算机上产生形状、尺寸和骨料颗粒分布与真实混凝土相似的随机骨料结构，再使用有限元分析软件ANSYS对骨料区域及砂浆区域分别划分网格，并编程在骨料和砂浆之间生成三角形三结点可控制厚度粘结单元，从而使三相网格缝合为一个整体，为混凝土非线性有限元分析提供可靠的细观计算模型。最后利用建立的模型进行混凝土轴心受拉和轴心受压的仿真模拟，在细观层次研究的基础上揭示出混凝土的宏观力学性能。  

复杂三维组合曲面的有限元网格生成方法

提出一种基于映射法的复杂三维组合曲面的有限元网格全自动生成方法。通过引入虚边界解决了闭合曲面在参数域中边界不完整的问题；通过调节虚边界提高了复杂组合曲面网格生成的质量。改进二维多边形区域的裁减算法，解决了闭合曲面在参数空间中的边界环形成问题。对曲面片公共边界进行统一离散化处理，以满足有限元网格的相容性要求。以边界表示(B—Rep)数据结构为基础，实现了组合曲面全自动网格剖分的总成算法．改进了曲面网格剖分布点算法，并结合局部连接、诊断交换等技术，优化了网格的整体质量。  

三维六面体有限元网格自动划分中的一种单元转换优化算法

本文采用十节点曲边四面体转换为六面体网格，并采用非线性约束优化算法取Ｌａｐｌａｃｉａｎ光滑处理算法有效地提高六面体单元的质量，实现了对任意实体的六面体网格自动划分。  

一种全四边形网格生成方法——改进模板法

首先对全四边形单元网格自动剖分算法中的模板法进行了探讨，并提出了相应的改进方法。在此基础上提出了一种新的全四边形单元网格自动生成方法。该方法允许在两个方向上存在网格疏密过渡，并可以提高单元的密度要求自动计算亲单元每条边上的结点数，有效地对局部实施加密处理。  

任意平面区域三角形网格的全自动生成算法

本文基于波前法提出了一种对任意平面区域生成三角形网格自动生成算法。算法具有区域适应性强，边界网格质量高，自动化程度高的优点。算法还包括了网格的拓扑优化，光滑及加密处理。此外，初边值条件的自动给定大大减少了数值计算中数据输入和避免了边界搜索计算。大量算例显示了算法的可靠性和适用性。  

基于复数矢径的波叠加法解声辐射问题

利用波叠加法与结构动力分析中的相似性，提出了一种在波叠加法中克服解非唯一的通用方法，即在虚拟源强系统中加入一定的虚拟阻尼从而能获得全波数域内的唯一解，并以此为基础提出了一种新的加入虚拟阻尼的方法——复数矢径波叠加法。文中给出了脉动球和摆动球两个数值算例，计算结果表明：本文方法不仅能有效解决数值求解过程中解非唯一的问题，且计算时间只与标准波叠加法相当，计算精度却比同类方法高。  

虚边界元法的应用及其求解方法

由弹性力学问题的虚边界元方法出发，给出若干算例，对基在接触，塑性，蠕变等非线性问题中的应用，做了进一步探讨，提出了相应的求解方案。  

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。  

基于节点的局部网格生成算法

讨论了基于节点的有限元方法的网格生成算法及其产生的不一致性问题,提出了基于D e launay三角剖分的唯一性来克服网格不一致性现象的思想,并建议使用局部区域分割方法合理地确定探索圆半径,使中心节点的探索圆包含它的所有卫星点,进而确保算法无不一致性。理论分析和算例表明了该方法的可靠性及有效性。  

虚拟边界法研究正交双圆柱及串列双圆球绕流

把Goldstein等人提出的虚拟边界法推广到三维情况，研究了 Re=150时不同间距下正交双圆柱绕流，和Re=250时不同间距下串列双 圆球绕流流场. 对于正交双圆柱绕流，当间距比大于3，下游圆柱对上游圆柱尾流的影响只 限定在下游圆柱的尾流所扫过的范围之内；当间距比小于等于3，下游圆柱对上游圆柱尾流 的影响扩大，下游圆柱尾流扫过区上下出现两排三维流向二次涡结构. 对于串列圆球绕流， 研究发现，在小间距比(L/D≈ 1.5)的情况下，由于上下游圆球尾流区的相互抑 制消除了压力不稳定性，整个流场呈现稳 态轴对称特征；间距比为2.0时，周向压力梯度诱发出流体的周向输运，流场呈现稳态非对 称性，但流场中存在特定的对称面；间距比增大到2.5后，绕流场开始周期振荡，原有的对 称面依旧存在；在间距比3.5时下游圆球下表面的涡结构强度有所减弱，导致占优频率发生 交替；间距比增至7.0时，整个流场恢复稳态特征，两圆球尾部同时出现双线涡，这时流场 对称面的位置发生了变动.