基于实体造型的三维有限元网格自动剖分

本文叙述了用八叉树法对三维实体进行有限元网络自动剖分算法的设计和实现。本文的算法对传统的八叉树法进行了一系列的改进，包括新型数据结构的建立，对八叉树结点属性判断算法的改进，边界结点体处理方法的改进等。使得本文的算法既保持了传统算法中自动化程度高、层次结构分明、适于再进行网格加密等特点，又克服了其所需存贮空间大、执行速度慢、边界处理复杂，边界单元形状质量不好等缺点，使算法的实现取得了令人满意的结果。     

基于实体造型的三维有限元网格自动剖分

本文叙述了用八叉树法对三维实体进行有限元网格自动剖分算法的设计和实现。本文的算法对传统的八叉树法进行了一系列的改进，包括新型数据结构的建立，对八叉树结点属性判断算法的改进，边界结点体处理方法的改进等。使得本文的算法既保持了传统算法中自动化程度高、层次结构分明、适于再进行网格加密等特点，又克服了其所需存贮空间大、执行速度慢、边界处理复杂、边界单元形状质量不好等缺点，使算法的实现取得了令人满意的结果     

改进的栅格法有限元网格剖分

提出一种改进的栅格法网格剖分算法,该算法综合了栅榕法和Delaunay算法的优点,生成了四边形和三角形混合单元,保证了整体性能与局部性态最优,满足汽车覆盖件冲压成形模拟软件对有限元网格质量的需求.实践证明,本文提出的改进的栅格法网格剖分算法可行有效,生成网格的质量高,程序容易实现.该算法已经成功集成到商业化冲压成形模拟软件KMAS中.     

一种新的并行自适应网格有限元算法

给出了一种新的适用于流体力学问题的并行自适应有限元算法。首先，基于初始稀网格上获得的事后误差估算值，应用反复谱对剖分方法对初网格进行划分，使各子域上总体误差近似相等，从而解决并行自适应计算中的负载平衡问题。然后在各处理器上独立地求解整体问题，并进行指定子域上的网格自适应处理。最后将各子域上的自适应网格组合成一个整体网格，应用基于粘接元技术的区域分裂法在该网格上获得最终解。文末给出了数值实验结果。     

基于分割嵌套三角剖分的重力场适配区选取算法

重力场适配区选取算法是水下重力定位系统的关键技术之一,直接影响重力匹配算法的定位精度和匹配率,为提高适配区选取算法的准确性,提出一种基于分割嵌套三角剖分的重力场适配区选取算法.首先利用墨卡托投影和重力异常空间校正,将传统重力场栅格信息变换为三维高程信息;再利用分割嵌套的思想,不断从重力场最小环形域中分割出最优三角形,从...     

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。     

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...     

一种快速的消隐线算法及实现

本文提出了一个针对线框式图形形表示，平行投影的快速消隐算法，并叙述了其程序实现。     

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。     

一种预测颗粒增强复合材料界面力学性能的新方法

界面在颗粒增强复合材料中起到传递载荷的关键作用,界面性能对复合材料整体力学行为产生重要影响.然而由于复合材料内部结构较为复杂,颗粒与基体间的界面强度和界面断裂韧性难以确定,尤其是法向与切向界面强度的分别预测缺乏有效方法.本文以氧化锆颗粒增强聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合材料为研究对象,提出一种预测颗粒增强复合材料界面力...     

复合材料盒段耐久性／损伤容限试验研究

纤维增强复合材料结构的耐久性／损伤容限设计是目前飞机设计中极为关注的问题，但是，有关这方面的理论分析尚未成熟，本文通过对复合材料盒段的耐久性／损伤容限的试验研究，得到一些有关复合材料结构耐久性／损伤容限设计的结呆，可供复合材料结构设计和进一步理论探讨引介。     

加筋材料的格形模型和统计数值方法

本文采用格形化方法和统计技术建立加筋复合材料有限元力学模型，使用自动选取载荷步长方法和非平衡迭代技术，对加筋复合材料的宏观等效模量和破坏全过程进行了数值模拟，分析了材料分布的非均匀程度，相对体积比和横截面加筋分布方式对加筋复合材料整体宏观等效模量和承载力的影响。     

光纤传感器对机敏复合材料结构性能的影响

本文通过实验研究了光纤传感器对埋光纤机敏复合材料机械性能的影响，详细分析了埋光纤机敏复合材料层板在外载作用下的应力分布，针对三种不同铺层方式，研究了六种树脂填充区对机敏复合材料层板应力集中的影响，得出了减小应力集中的有效方案。     

Mircopolar Model of Fracture for Composite Material

Failure of a composite is a complex process accompanied by irreversible changes in the microstructure of the material. Microscopic mechanisms are known of the accumulation of damage and failure of the type of localized and multiple ruptures of the fibers delamination along interphase boundaries, and also mechanisms associated with fracture of fibers. In this work, we propose a mathematical model of the local mechanism of failure of a composite material randomly reinforced with a system of short fibers. We implement the Cosserat moment model of crack tip for filament material, reinforced with whiskers or in fiber- reinforced polycrystalline materials. It is assumed that the angular distribution of the fibers is isotropic and the elastic characteristics of the fibers are considerably higher than the elastic constants of the matrix. We implement the homogenization procedure for the effective Cosserat constants similarly to the effective elastic constants. The singular solution in the vicinity of the crack tip in the Cosserat moment model is found. Using this solution, we examine the bending stresses in the filaments due to effective moment stresses in the material. The constructed model describes the phenomenon of fracture of the fibers occurring during crack propagation in those composites. The following assumptions are used as the main hypotheses for the micromechanical model. The matrix contains a nucleation crack. When the load is increased the crack grows and its boundary comes into contact with the reinforcing fibers. A further increase of the stress causes bending of the fiber. When~the fiber curvature reaches a specific critical value, the fiber ruptures. If the stress at infinity is given, the fibers no longer delay the development of failure during crack propagation The degree of bending distortion of the fiber in the vicinity of the boundary of the crack is determined by the moment model of the material. The necessity to take into account the moment stresses in the failure theory of the reinforced material was stressed in [Muki and Sternberg (1965) Zeitschrift f angew Math und Phys 16:611–615; Garajeu and Soos (2003) Math Mech Solids 8(2):189–218; Ostoja-Starzewski et al (1999) Mech Res Commun 26:387–396]. The moment Cosserat stresses were accounted also for inhomogeneous biomechanical materials by Buechner and Lakes (2003) Bio Mech Model Mechanobiol 1: 295–301. We should also mention the important methodological studies [Sternberg and Muki (1967) J Solids Struct 1:69–95; Atkinson and Leppington (1977) Int J Solids Struct 13: 1103–1122] concerned with the moment stresses in homogeneous fracture mechanics.     

复合材料光弹性分析的工程方法

本文在推导均衡光弹性复合材料应力(应变)—光定律的基础上,导出了均衡光弹性复合材料的近似应变—光定律。然后加以推广,提出适用于一般光弹性复合材料的近似应变—光定律.精度分析及实验验证表明:作为工程计算,在采用本文推荐的参数时,光弹性复合材料可视作各向同性材料进行光弹性分析。     

存在初应力时光弹性复合材料条纹值标定研究

详细研究了存在初应力时光弹性复合材料条纹值标定问题，提出了存在初应力时圆盘标定ｆＬＴ值的方法。分析用直条试件和圆盘试件进行了实例标定，两种标定结果一致，而且标定试验具有自检功能。     

有限元网格快速消稳的画家算法

消隐功能对于有限元分析模型的显示是相当重要的。本文针对有限元离散网格的特点,研究并实现了有限元网格隐藏面快速消隐的画家算法,这一算法先将所有单元面分成前向面和后向面集合,通过对各面顶点集合排序,可以极迅速地找到整个模型的边界前后面,对边界前向面采用一种新的动态排序画家算法实现了迅速高效的自动消隐。     

Residual Stress Analysis of Orthotropic Materials by the Through-hole Drilling Method

The present study deals with the development and the application of the through-hole drilling method for the residual stress analysis in orthotropic materials. Through a systematic theoretical study of the stress field present on orthotropic plates with a circular hole, the relationships between the relaxed strains measured by a rectangular strain gauge rosette and the Cartesian components of the unknown residual stresses are obtained. The theoretical formulas of each influence coefficient allow the user an easy application of the method to the analysis of uniform-residual stresses on a generic homogeneous orthotropic material. Furthermore, to extend the method to the analysis of the residual stresses on orthotropic laminates, caused by initial in-plane loadings, an alternative formulation is implemented. The accuracy of the proposed method has been assessed through 3D numerical simulations and experimental tests carried out on unidirectional, cross-ply and angle-ply laminates.     

纺织结构复合材料力学性能的实验研究

本文通过实验测定了三维编织结构复合材料侧边未切割、受切割和中央钻孔试件的拉伸性能，对比了受切割和未切割纤维对于试件侧边拉伸应变的影响，并且讨论了拉伸失效的机理和原因．发现受切割和钻孔试件的拉伸性能低于未加工试件的性能，受切割侧边的拉伸应变高于未切割侧边的拉伸应变，三维编织结构复合材料的拉伸失效主要由纤维断裂引起的．文中还对三维编织结构复合材料的孔边应力集中现象进行了研究，并进行了深入分析，得到一个重要结论，即四步法复合材料的孔边应力集中系数比传统层板复合材料和金属材料的低．从这个意义上说，三维编织结构复合材料适合于作为含孔结构的连接件．     

一种快速有效的捷联系统初始对准算法

在捷联惯性系统中，初始对准是影响系统输出精度的最重要环节，陀螺漂移是引起对准误差的主要原因。本文在对捷联系统误差进行分析的基础上，结合卡尔曼滤波器的滤波特性，提出一种把陀螺随机常值漂移标定与初始对准进行多级组合的卡尔曼滤波方法。