雨场下的树木建模方法分析

为了得到高效、准确、逼真的树木模型,研究了能够表达本身结构特性、形态复杂性以及受到自然环境中风雨雪等自然现象作用的树木建模方法.首先对树木建立静态模型;再在静态模型基础上,考虑自然环境中的风、雨、雪等客观真实存在且频繁发生的自然现象对树木的影响建立动态模型.并在建立风场中的树木动态模型方法的基础上,利用动量定理来计算对象在雨场中所受的冲力,且与对象杨氏模量中的断裂极限值相比较,确定对象断裂或者是摆动等情况,从而完善树木在自然界中的动态模型.经过实际建模比较,利用此种方法得到的树木动态模型时间损耗小,模型逼真.

基于经典力学的树木摆动断裂模型

为建立逼真的树木模型,提出将树木模型分为静态和动态2种类型。采用拓展二维半建模方法和碰撞面算法建立树木静态模型。利用经典物理学中的动量定理计算对象在风场中所受的冲力,且与杨氏模量中的断裂极限值相比较,确定对象断裂或摆动等情况,以此构建树木动态模型。仿真结果证明,该方法能够快速高效地建立树木模型。

UOE焊管扩径工艺有限元仿真研究

椭圆度和梨型凸度是UOE焊管产品的重要成型指标,这些质量缺陷直接影响管道的对接与铺设,有时还会产生安全隐患。建立了UOE成型三维有限元模型,采用能够描述包辛格效应的混合硬化模型,模拟板材各工序的变形历程,最终得到UOE焊管的成型质量,并且将仿真结果与实际测量值进行对比,验证了所建三维模型的正确性。在此仿真模型基础上,对扩径工艺进行深入仿真研究,以椭圆度为主的多项指标考察各项工艺参数对管坯质量的影响规律。该项研究结果可以为UOE焊管扩径工艺的制定提供一定的参考。

幂硬化材料圆锥压入完整塑性区的应力分布模型

经典接触力学提供了圆锥压入载荷-深度关系及应力分布的弹性解,也指明了任意钝形压头弹塑性压入的应变场近似符合膨胀空腔模型.本文回顾了前人基于膨胀空腔模型与弹塑性力学理论导出的幂硬化材料圆锥压入弹性区的应力解,并进一步借助受内压厚壁球壳应力解给出了圆锥压入塑性区内von-Mises等效应力表达式.通过数值验证发现有限元计算的等效应力与压入理论解在弹性区内较为一致,而在幂硬化材料的塑性区内仍存在较明显偏差.为进一步精准描述幂硬化材料圆锥压入完整塑性区的等效应力,结合量纲分析方法和有限元模拟建立了圆锥压入应力分布的新模型.最终在较大延性材料范围内验证了该模型,结果显示所有计算应力在完整塑性区范围内均与模型预测结果较为一致.