基于网格边的复杂曲面优化展开

提出了一种基于网格边的复杂曲面优化展开的新方法.该方法以曲面三角网格中各网格边的长度为优化变量,以展开前后网格边的长度误差为优化目标,以网格中各内部点均可展为约束条件,并用牛顿法和矩阵分块等方法对该优化问题进行求解,构造出与原始曲面边长误差最小的可展曲面.最后对构造出的可展曲面用基于中心三角片的"涟漪式"展开方法进行展开,从而实现复杂曲面的优化展开.数值实验结果表明,该方法具有稳定性好、收敛速度快、展开精度高、展开操作简单等优点,可以应用于各种复杂曲面的优化展开.

用于地震波场模拟的变网格边长声格固体模型

提出一种新的用于地震波场模拟的变网格边长声格固体模型（Phononiclatticesolidwithvariousgridlength，简称PLSVL模型）．该模型通过改变不同介质中网格的边长来体现介质速度的变化，粒子在所有网格中的运动均保持每一步运行一个网格边长．详细推导了该模型的Boltzmann方程，证明该方程及其散射项的表达式与PLS模型相同，因而从该方程出发，可寻出宏观变量所满足的波动方程．新模型在同种网格内部的传输过程不存在误差，在界面产生的误差不会随时间而积累．本文同时给出了一个理论模型的波场模拟结果．

以网格边界线为连续条件三维人体重构的实现

三维人体重构通过人体非接触测量得到人体数据[１],利用计算机系统进行三维重构,使重构后的模型能再现出人体．本文结合以三角面片为基元对人体表面进行重构的算法,通过三维非接触测量系统得到的人体采样数据实际状况,以网格边界线为连续条件,对人体躯干部位进行重构,并在ＶＣ＋＋环境下运用ＯｐｅｎＧＬ技术实现了人体三维模型的显示．

Moldflow软件中全局网格边长对分析结果影响的研究

利用Moldflow软件,分别以不同的全局网格边长对手机后盖零件进行网格划分,进而分析网格边长对网格诊断结果、最佳浇口位置和熔体流动行为的影响。结果表明:网格边长的变化会引起网格诊断结果和最佳浇口位置的改变,这种变化促使熔体的流动行为发生改变,对充填过程中的熔体最大剪切速率和注塑压力有较大影响。

九点格式中网格边上切向流的计算——节点自适应加权格式

针对网格扭曲的不同情形,直接考虑网格边上切向流的离散.基于扩散方程法向流连续的条件,给出离散法向流的构造,导出扭曲网格上九点计算格式中网格边上离散切向流的表达式,从而推导出加权系数的计算公式,适应于各种扭曲的网格.数值结果表明,与九点格式中节点量简单加权的方法相比,基于网格边离散切向流的节点自适应加权九点格式的精度有明显改进,迭代求解次数减少,计算效率明显提高.

基于局部三维Delaunay的插值网格边界增量构造算法

网格构造的质量和效率是插值于大规模测量点三角网格构造算法的关键,但在算法中既保证插值网格的三维Delaunay性质又实现网格的线性构造仍存在困难。笔者针对此问题,提出了基于局部三维Delaunay的插值网格边界增量构造算法,利用网格的局部Delaunay构造及其边界的循环膨胀、分裂及自裁减操作实现整个模型的自动构造。应用实例表明,算法在保证构造网格满足三维Delaunay性质的同时,线性构造任意拓扑结构的三角网格模型。

一种简单的结构网格边界正交化方法

给出了一种可实现网格边界正交化的代数方法 ,该方法简单明了易于实现。网格的正交化程度及范围可通过参数来控制。算例表明 。

基于无网格边界元法的瞬态热传导问题研究

对于有内热源的瞬态传热问题,由于域内积分使求解复杂化,研究了一种无需域内离散划分网格的纯边界元法。首先采用格林定理将域内积分转换成边界积分,然后利用自适应辛普森法进行插值,推导了热源依赖时间参数和不依赖时间参数两种情况的数值实现方法。最后引入不同热源情况及时间依赖性的三个数值算例进行温度分布仿真分析。仿真结果与传统的有限元解吻合良好,证明数值推导的正确性及程序调试的有效性,且该方法计算量小,使有内热源的瞬态传热分析大大简化。

非均质问题中的无网格边界单元法

介绍了一种不需要内部网格计算非均匀介质问题的边界元算法.该算法是建立在一种能将任何区域积分转换成边界积分的径向积分转换法基础上,首先用对应各向同性问题的基本解来建立以正规化位移表示的非均质问题的积分方程,然后用径向积分转换法将出现在积分方程中的区域积分转换成边界积分,从而形成不需要使用内部网格来计算区域积分的纯边界元算法.与其它无网格法相比,此方法需要很少的内部点,有些问题甚至不需要内部点都能得到满意的结果,因此,可以计算大型的三维非均匀介质工程问题.由于此方法继承了边界元和无网格算法的优点,因而具有广阔的发展前景.

基于子网格边界近似Riemann解的人为粘性方法

在交错网格型Lagrange(拉格朗日)流体力学算法中,通常采用人为粘性捕捉激波,人为粘性的好坏对于计算结果至关重要.研究了一种基于子网格边界处近似Riemann解的新型人为粘性.新人为粘性能够满足动量守恒和熵不等式.利用子网格边界速度差中引入的限制器,新人为粘性能够区分激波和等熵压缩,并能满足球对称问题中的波面不变性.新人为粘性在典型模型数值模拟及惯性约束聚变黑腔整体数值模拟中取得了较好的结果.

基于配电网网格边缘代理的电能质量感知技术

针对配网电能质量数据量大、数据处理困难、电能质量感知效率不高、电能质量事件溯源困难的问题,本文提出一种基于配电网网格边缘代理的电能质量分级感知技术,将复杂配电网进行网格化划分,对配电网电能质量进行网格级、用户级、设备级的分级感知。首先,为提高电能质量感知效率,基于网格边缘代理技术,构建了配电网网格电能质量感知技术架构。然后,提出了网格电能质量数据采集、数据传输、以及事件溯源等关键技术,实现配网电能质量数据全自动在线采集,提高电能质量数据采集的颗粒度,实现对通信盲区电能质量数据的采集,以及电能质量事件的精准溯源。最后,为提高配电网电能质量感知能力,研制开发了配电网电能质量感知智能终端及感知系统,并进行了工程试点应用,应用结果表明,本文所提方法可有效提高配电网电能质量事件感知效率,具有一定的工程实用价值。

非结构网格边粘性公式

利用Kuropatenko提出的人为粘性形式和Christiansen建议的TVD(Total Variation Diminishing)输运限制子构造非结构网格边粘性,用最大角原则选择邻边构造限制子,研制包括边粘性的相容流体程序,给出边粘性与体粘性数值模拟比较,对Saltzman活塞问题、Noh问题进行数值实验.数值实验结果比较说明,非结构网格边粘性准确检出强速度梯度不存在的情形,减弱人为粘性力的作用,有效捕捉流体的激波间断,提高模拟精度.

社会综合治理管理网格边界测绘工作探讨

根据项目工作情况,研究分析了社会综合治理管理网格边界测绘项目的技术路线和工序流程。重点从项目技术路线和工序流程、数据资源共享、工作底图制作、网格边界确界、成果审核、工作实际问题及解决方法等方面进行了探讨,以期为其他同类项目提供参考。

综合平均曲率与网格边的特征线提取方法

随着数字几何获取技术的发展,大量的复杂形体采用网格模型表示。而网格模型的特征线或特征边缘的识别和提取是后续开展几何和特征识别的基础工作,为此提出一种综合平均曲率与网格边的三角网格模型特征线提取方法。分两次提取:首先利用三角面片法矢夹角大小对模型中的尖锐边进行初次提取特征点;然后综合平均曲率与网格边的关系对特征点进行二次提取;最后用两次提取边的顶点作为特征点,进行分类分组处理拟合成特征线。经过实例验证,该算法可以快速地提取尖锐边和过渡边等,具有很好的提取效果。

坯料网格边界延展及规则化算法

提出了一种毛坯边界非等距外延方法,即将毛坯边界节点非等距外延后,利用NURBS曲线拟合技术生成等距的新毛坯边界,再用NURBS曲面蒙皮算法生成平面,然后通过网格生成算法将生成平面离散成网格,最后用一种基于协方差矩阵特征值的坯料边界规则化算法来得到具有规则形状的坯料。

四面体网格边界恢复改进算法

Delaunay三角化是生成四面体网格的主流方法,而通过该方法生成的初始网格无法保留所有边界约束,因此边界恢复是Delaunay四面体网格生成的必要步骤。边界恢复的难点在于确定辅助点(Steiner点)的数量和位置,以及降低Steiner点引发的负面效应。为此,本文提出了一种改进的四面体网格边界恢复方法,旨在提高约束边界恢复成功率,并减少加入的Steiner点数量。该方法总体流程由“两层+两轮”迭代构成,流程充分利用了约束边界恢复方法和体内Steiner点插入方法的优势,降低了边界恢复对边界约束的破坏。方法首先针对递归壳变换算法容易陷入局部最优解的问题,通过引入模拟退火算法加以解决,提出了一种改进的约束边界恢复方法;然后对于方法中的“网格实体—边界实体求交”关键环节,引入或实现了AABB树、几何精确的“线面相交”函数、交点数查询哈希算法三个关键方法加以优化;最后对于拓扑变换无法恢复的边界,实现了体内、边界两种Steiner点插入方法。实验阶段取用了Thingi10k数据集的4000余例面网格样本进行测试,结果表明该方法有效提高了约束边界恢复的成功率,并能普遍性地减少边界恢复引入的Steiner点数量。

江苏苏州建成配网网格边缘代理系统

“平江路桐芳巷模拟停电故障,系统自动完成故障隔离。根据系统控制命令,旁路线路转供电,高压失电区域在30s内恢复供电,抢修人员葛云帆同步收到故障抢修信息,此次系统测试成功!”7月24日,江苏苏州供电公司古城区配(用)电物联网示范区项目经理董晓峰在试点现场介绍。当天,基于边缘计算的配网网格边缘代理系统在苏州平江区试点应用。该系统作为苏州配(用)电物联网建设的中枢系统,赋予了配网网格类似“人脑”的自主计算功能,可自动调节管辖范围内数万千瓦量级可控负荷,具备故障预知、故障定位、线损管理、状态监测、用户用能分析等10个功能。

基于非结构网格粒子输运的蒙特卡罗模拟计算研究

传统的构造实体几何的建模方式不能满足复杂几何输运、多物理耦合计算和大尺度核辐射效应模拟等问题,目前MCNP程序允许在非结构化的网格下跟踪粒子,它是作为一个网格空间嵌入在传统的构造实体几何之中,非结构网格几何采用有限元程序ABAQUS创建,使用MCNP的径迹长度估计器计算非结构网格单元内的输运结果,并在非结构网格上执行单元对单元的跟踪,结果可以输出到ABAQUS或者Paraview进行可视化和其他物理分析。本文分析了两种典型的基准实验:Ueki固定源和Godiva临界源问题,模拟结果表明,UM几何的运行时间和与CSG几何的计算偏差与输入网格单元的数量、单元的阶数成正比,同样阶数的四面体比六面体结果误差更小,本文的非结构网格计算结果与传统的构造实体几何结构结果具有很好的一致性。

结构化网格快速生成工具的开发及其在冶金模拟仿真中的应用

结构化网格在模拟计算高精度、复杂问题时具有更高的计算准确度和更好的收敛性,但其划分难度大且耗时较长,如何快速生成高质量结构化网格是进行CFD(Computational fluid dynamics)等模拟计算领域的前沿问题.根据冶金容器的几何结构特征,引入了参数一体化建模+网格划分的理念,利用Python脚本快速批处理数据和开源CFD软件OpenFOAM的优势,成功开发了适用于冶金反应器的网格快速生成工具.以钢包–中间包–结晶器及其附属连接装置为例,进行了案例分析测试.结果表明,该工具软件生成的结构化网格在扭曲度和正交性等方面质量较高,可以满足各类模拟仿真的需求.该工具在解决冶金容器几何结构更新和网格分布调整方面相比于传统前处理方法可以在几十秒内快速生成高质量结构化网格.此外,开发了便于用户使用的图形用户界面,界面中仅需输入关键的几何结构和网格参数,即可对冶金容器快速便捷地生成相应的结构化网格,有效提升了前处理的简易度和效率.这一工具软件有望应用于冶金数字化和智能化转型发展的多种场景,并为其提供有效的软件支撑.

VTI介质改进声学近似qP波交错网格正演模拟

Alkhalifah提出的声学假设近似令沿TI介质对称轴的qSV波速度近似为0,建立了相应的qP波波动方程并进行了数值模拟,但存在两个不足:一是方程中存在退化的qSV波解,不是纯qP波波动方程;二是方程不适用于ε<δ(ε和δ为Thomsen参数)的介质。为此,在Liang等的工作基础上,将改进声学近似方法的思想引入qP波频散关系和一阶波动方程推导。令qSV波的精确频散关系中的圆频率为0,同时结合椭圆分解,推导了VTI介质纯qP波解耦频散关系,利用改进标量算子的空间域渐近近似建立了VTI介质改进声学近似qP波一阶速度—应力波动方程,采用交错网格有限差分算法实现了基于改进声学近似的VTI介质纯qP波正演模拟。频散关系分析和数值示例表明,基于改进声学近似的qP波一阶波动方程不包含退化qSV波,是纯qP波方程,与弹性波波动方程模拟结果吻合较好,具有较高精度,并且该方程在ε≥δ和ε<δ的VTI介质中均是稳定的,同时也适用于复杂VTI介质。