流固耦合自重拓扑优化的区域包络线法

针对变边界流固耦合条件下双向渐进结构优化算法中流体域/结构域不能快速转换的问题,提出了一种区域包络线更新法,并将这种方法用于处理变边界流固耦合自重拓扑优化设计问题。建立了有限元耦合方程,采用拉格朗日乘子法将重力载荷的影响引入到目标函数中,分析了单元灵敏度公式。以结构体积为约束条件,水中结构柔顺度最小化为目标,着重对比了传统方法和提出的区域包络线更新法的计算效率,并研究了外界压力载荷、结构自重和水压力对优化结果的影响。研究结果表明:区域包络线法实现了拓扑优化过程中耦合边界的快速迭代更新,数值稳定性较好,相比于常规方法,计算代价大大降低;结构自重和水压力对优化结果都有重要影响,实际工程应用中两种载荷都要着重考虑。

基于ANSYS的轴向磁化磁环位置特性的研究

采用ANSYS磁场求解方法,建立动静磁环3D有限元模型,并得出动磁环位移特性的力学分析。结合动静磁环的结构中静磁环内径的包络区域,文章给出了动静磁环组成磁环对的位置特性,这对于永磁环构建永磁轴承的设计具有指导性建议。

复杂曲面的四边形网格生成算法

介绍了曲面网格化的铺砌法 (Paving) ,利用包络区域检测技术对网格生成过程中的冲突进行检测。将二维的铺砌方法应用于三维曲面的网格生成 ,本算法适用于复杂曲面的网格生成。

代表性突发水污染情景的层级化涌现机制

由于突发水污染事件情景的多样性和复杂性,决策者难以围绕单个微观的情景建立处置战略,而往往需要从代表性微观情景所涌现出的宏观情景来快速地把握事件的主体信息。为此,建立微观代表性情景的刻画方法和包络区域形式化表示方法,避免传统侧重于知识元模型的情景构建或演化风险的过度抽象,将代表性突发水污染事件中主要特征的映射关系与情景要素引入到研究框架,并构建宏观情景的层级化涌现方案,借助包络区域的映射关系集,形成微观代表性情景为支撑不同层级决策的宏观情景的聚合机制。在辽河流域太子河柳马段COD浓度超标事件进行验证,实验结果表明:在不同粒度情景下本文提出的涌现机制体现出了层级化的水污染事件主体信息,为应急响应辅助决策和关键信息获取提供技术支持。