形式代数的空间结构建模库FormexLib的实现及应用

基于形式代数理论开发了空间结构建模库FormexLib。论述了形式代数与结构建模之间的关系,给出了实现空间建模库FormexLib的C++代码。最后,介绍了一个使用该库编写的空间结构软件的实例。实践表明,使用该库编写空间结构建模软件时,极大地简化了复杂空间网格建模的问题。

网格结构生成的代数映射改进技术

鉴于运用形式代数进行参数化建模只适用于简单空间结构的问题,提出了对空间网格结构的参数化快速间接二次建模新方法.通过生成相应平面网架结构,利用空间映射关系变换为空间网壳结构,并自行开发了空间网格结构生成软件GAS.该方法为解决诸如双层网壳结构、局部双层网壳、斜拉网壳等复杂构形的空间网格结构生成问题提供了新手段.根据映射理论,基于杆件种类最少原则,提出了切割型和组合型空间网格结构的形式代数算法,显示出这种间接二次建模对于切割型、组合型空间网格结构生成的有效性.

网壳结构的指示矩阵算法

网壳结构作为一种新颖的建筑型体.在我国已开始得到重视并用于实际工程.但由于网壳结构形体的多变性和众多单元数量,当用计算机进行结构分析和设计时,前期工作量很大.因此,本文在分析了网壳结构形体的基础上,提出了结构的成形策略,并引进了一套易在计算机上实施的、指示结构几何构成的算法,用指示矩阵算法实现了网壳结构的前处理.使用结果表明,本法简单、正确、有效,是用于结构前处理的一种较为系统的方法.

形式代数在空间网格结构中的应用

文章依据形式代数（ＦｏｒｍｅｘＡｌｇｅｂｒａ）理论，采用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制了实用程序，使外形比较简单的平板网架、筒壳和外形较复杂的球壳、双曲抛物面形和马鞍形等网格结构都能够自动成形，避免了以往繁琐且易于出错的结构成形工作，与计算机辅助图形相结合，既直观又便于修改和检查。文章通过实例来说明形式代数在空间结构的自动成形中的应用。

空间网格结构的自动成形

依据形式代数（ｆｏｒｍｅｘａｌｇｅｂｒａ）理论，用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制了实用程序，使外形比较复杂的球面网壳、椭球形网壳、双曲抛物面形及筒壳等形式的网格结构能够利用计算机自动成形，避免了以往冗长、单调且易于出错的结构成形工作，与计算机辅助图形相结合，既直观又便于修改和检查．通过工程实例来说明形式代数在空间网格结构自动成形中的优越性和很强的实用性．

可视形式代数法——一种实用的空间结构建模方法

采用形式代数法来描述空间结构，详细分析了ＡＬＧＯＲＦＥＡＳ软件的前、后处理功能及其数据结构，编写了形式代数法模型库软件包以及与ＡＬＧＯＲＦＥＡＳ软件之间的接口程序，真正实现了结构计算可视化。

流场和流固耦合问题网格剖分与更新的新方法

基于形式代数和映射理论,针对二维/三维内外流场和流固交界面处的网格剖分问题,提出虚拟结构化映射的网格生成新方法。在虚拟规则多边形上建立虚拟网格,利用函数建立对应的映射关系,把虚拟网格映射到真实的流固边界网格上。在网格更新办法中,引入了位移映射关系,设定了流固交界面随机位移场,原流固交界面的拓扑关系和数据交换格式保持不变。分别以二维和三维管道的内部流体计算域、二维和三维建筑物体的外部流体计算域为算例,验证提出的网格生成和更新方法。统计分析表明,运用该方法可得到流体域较高质量的初始网格系统,经更新后的流体域网格质量良好,且不发生畸变。