基于重叠边界的有限元与离散元耦合异步长并行计算方法

为了减少有限元和离散元耦合领域问题的计算时间，本文建立了有限元-离散元耦合异步长并行计算方法。整个计算模型分为有限元和离散元两类计算区域，根据每个子域单元特性选择合适的积分时间步长。每个子分区均采用显式时间积分格式进行求解，采用重叠边界法处理边界耦合问题，不涉及子循环过程的插值和截断过程。数值算例表明该方法在保证高精度的同时有效降低了计算时间。     

横流式风机内部非定常流的数值计算

提出了一种预测横流式风机内部流场的方法，适用于任意形状的叶片和涡壳。该方法假设流体无粘性，不可压缩，流动为二元流动，采用直接边界元法和离散旋涡法相结合的方法来计算风机的内部流场，同时考虑了涡室上部壁面边界层的影响。为了满足开尔文定理，叶片后缘处有尾涡放出，尾涡的运动用离散旋涡法计算。实际计算了两种不同涡壳的风机。     

三维离散元法边界建模软件设计

针对目前离散元法边界建模中存在的问题,基于UG软件二次开发,结合VC++平台、MFC函数库和Access数据库,设计了三维离散元法边界建模软件,实现了与UG软件和三维离散元法分析软件的集成.以型孔轮式排种器为例,通过排种器的CAD设计、排种器工作过程的三维离散元法仿真分析以及与试验的对比,证明了边界建模软件的可行性和有...     

面向曲面品质分析的曲面离散技术

曲面品质分析是车身开发过程中必不可少的一步,准确的曲面品质分析需要高质量的曲面离散网格,提出了一种新的面向曲面品质分析的裁剪参数曲面离散技术。该方法在单张曲面离散时考虑曲面局部不光顺区域的存在;充分利用曲面边界信息查找两曲面公共边界上的网格;在两曲面网格边界缝合时,直接以公共边界上网格数少的曲面网格为基准,另一曲面网格根据边界网格连接的需要,按照一定规则进行网格顶点替代和网格删除,以实现高效率、高质量、面向曲面品质分析曲面离散,最后以实例验证了算法的有效性。     

甘蔗柔性化结构特性的边界元仿真分析

针对甘蔗柔性化结构特性,首先利用虚拟样机的技术引入甘蔗的柔性化模型.在边界元法的理论基础上,运用非线性规划方法建立甘蔗边界元模型,并利用有限元分析软件ANSYS对柔性化甘蔗模型进行动力学边界元仿真分析.边界元法是通过数理解析将传统有限元法的领域型问题转换为边界问题,再对其离散,从而有效地解决传统有限元法的数据准备工作量大、解析时间长、计算费用高的问题.     

地下水源热泵地下水渗流场自适应网格法

快速高效的数值计算方法对于地下水源热泵采能技术的发展及应用具有重要的实际工程意义．地下含水层的边界通常较为复杂,和非结构化网格相比,采用结构化网格计算方法可以有效减小数学方程离散的复杂度,并有利于发展地下水源热泵系统地下水渗流场自适应网格计算方法．为发展结构化网格计算方法,对位于含水层边界处的网格提出了一个在数学上简单有效的预处理方法,在计算过程中采用界面渗透率取代网格自身渗透率参与实际计算,并对含水层边界处网格的界面渗透率给出相应的计算方法．三维验证算例显示,对于非规则边界,即使采用网格尺度较大的正交规则网格,计算解也十分接近收敛解．提出仅对温度梯度变化较大的区域采用较小尺度的精细网格计算,而温度变化较缓的区域则采用不同层次的粗网格计算,利用自适应网格法计算地下水源热泵地下水渗流场,在保持计算精度的同时,计算速度得到了大幅度提高．     

横流式风机内部流动的研究

提出了一种直接边界元和离散旋涡法相结合的数值解析方法并对横流式风内部流动进行了计算，该方法不仅考察了叶轮的作用，同时也考虑了叶轮的作用，同时也考虑了涡室的影响。实测了横流式风机的内部流场并与计算结果作了比较，结果表明，该方法可望于流体机械的民。     

含体力的边界元法研究及在大坝力学分析中的应用

边界元法具有对求解问题降维的优势,只需要对边界进行单元离散。然而,边界元法在求解非齐次方程时,得到的积分方程往往含有域积分,限制了边界元法的应用范围。拟提出一种处理域积分的新方法——自适应背景网格积分法,该方法在背景网格中积分,背景网格通过边界单元和四叉树结构构造,在构造过程中只需要边界单元的信息。因此,该方法只需要对边界进行离散,非常适合应用于边界元法中。该方法非常方便与快速多极算法结合起来求解大规模问题,可将该方法应用于大坝仿真分析中。     

泵站双进水口进水池内三维湍流的数值计算

针对泵站双进水口进水池内三维湍流流场，给出了合理的边界条件，建立了泵站双进水口进水池内三维湍流场的数学模型。采用分块网格方法，构造了泵站双进水口进水池的贴体计算网格。采用有限体积法离散三维湍流控制方程，对双进水口进水池内三维湍流场进行了数值模拟。     

有压与无压交接水力系统有限体积法模拟分析

针对含无压段的长距离调水工程,采用二阶Godunov格式的有限体积法进行有压与无压交接水力计算模拟.首先根据有限体积法,分别对有压与无压的控制方程离散,采用Riemann求解器计算通量,并引入MINMOD斜率限制器进行数据重构.边界处采用虚拟边界,实现了计算区域与边界处的统一.在1个无压计算时步内,进行数个有压计算,从而实现有压与无压的交接计算.将所建模型与传统特征线法计算结果进行对比,验证了所建模型的精确性.结果表明,在库朗数小于1.00时,MOC在有压流与无压流均会产生较大的计算误差,而FVM计算更加准确.对比了有压与无压交接水力计算结果与有压段独立计算的结果,后者结果更加保守,工程经济性较差,证明了提出的有压与无压的交接水力计算的必要性与准确性.     

静压式平面空气轴承压力场的有限元分析

采用有限元理论分析了静压式平面空气轴承的压力场，并讨论了空气轴承压力场边界条件的处理。分析结果表明，空气轴承的压力场呈现尖峰状分布。分析结果已应用于三坐标测量机的空气轴承设计中，取得了令人满意的效果。     

椭圆形刀顶对齿根弯曲应力的影响

着重研究了椭圆形刀顶曲线的形状对齿根弯曲应力的影响，并以减小最大齿根弯曲应力为目标，对椭圆形刀顶曲线的形状参数进行了优化设计。应用边界单元法，分别计算了普通圆弧形刀顶及椭圆形刀顶加工出的齿轮的齿根弯曲应力，应力分析结果表明：使用具有最优参数的椭圆形刀顶的刀具加工出的齿轮，其最大齿根弯曲应力比普通齿轮的最大齿根弯曲应力降低了１０．１％     

驾驶室开窗时车内声固耦合噪声响应分析

进行了拖拉机驾驶室的外部声源激励试验和驾驶室内部混响时间的测量试验，提出了一种处理驾驶室开窗，室外有声源时窗口边界条件的方法，并从Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ声学动方程出发，建立了驾驶室开窗时拖拉机整车系统声固耦合动力方程，计算了当驾驶室左右侧打开不同的窗口面积时室内耳旁纵向水平线上各点的声压级、其结果和在ＭＴＳ道路模拟机上的试验结果相吻合。     

渐开线斜齿圆柱齿轮弹性变形的三维有限元分析

主要针对重载齿轮传动系统中的渐开线斜齿圆柱齿轮的弹性变形,采用大型集成化设计工程分析软件系统Ｉ－ＤＥＡＳ,建立轮齿的三维实体有限元计算模型,确定边界条件后,对其６个不同接触位置分别进行了受载弹性变形的有限元精确分析计算,并给出了部分计算结果。     

车辆内部声场的贡献度分析

首先由线性波动方程推导出车内声场的边界积分方程，经边界元离散得到已知声场边界的振动速度场，求解其内部声压的线性方程组。进一步提出边界表面上的声压对声场内某点声压的贡献度概念，为降低车内某点处的声压提供对车室壁板进行结构修改的理论依据，最后对这一理论进行了验证。     

行走车实际行走轨迹检测的研究

在地面上设置标识，利用图象处理的方法，得到行走车的实际行车轨迹，该方法的误差进行了分析，通过实验进行了验证。     

大型结构件高应力区局部重分析

为得到大型结构件局部高应力区域的应力分布，提出了一种新的应力重分析方法——有限元／改进边界元分步求解方法。推导了重分析模型边界条件计算公式及改进的边界积分求解式。对装载机动臂局部进行了重分析，并通过实车试验进行了验证     

板材多点成形时摩擦边界条件的处理方法

提出了具有强烈弯曲效应的大应变,大位移与边界条件三重非线性空间曲壳的有限元列式和多点成形时库仑摩擦边界条件的处理方法引用经典的Ｊ２流动理论研究了马鞍面的多点模具成形和多点压机成形时金属的流动规律。     

旋转式粘度计的单片机控制

介绍一种旋转式粘度计的单片机控制测量方法。作者采用ＣＴＣ计数法集外筒测速、调速和测内筒扭矩于一体，既可分档测量，也可连续测量，满足各种农产品、食品流变试验的要求。单片机ＣＰＵ取代人工自动进行数据处理，实现粘度测量和分析的微型计算机化，具有使用方便、成本低、功能全的特点。     

驱动式圆盘耕作外载特性

驱动式圆盘犁是８０年代新出现的节能型耕作机具。采用专门制作的试验装置对驱动式耕作圆盘的外载六分力进行了田间测定，在２类３种土壤中测得了不同转速、不同耕速、不岑及耕深条件下的六分力数据并进行了，针其与被动式四川省肋进行了对比。归纳出六分力的变化规律及典型土壤条件六分力数据，所得结构可作为驱动式圆盘犁设计的依据。