基于局部阻尼波形法的網(wǎng)格劃分及軟件開發(fā).pdf

1、本研究是在國家教育部回國人員科研啟動基金項目《設(shè)計用大規(guī)模計算力學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)》的子課題《有限元前后處理系統(tǒng)的開發(fā)》的基礎(chǔ)上完成的.三維有限元法是求解復(fù)雜工程問題所需的數(shù)值模擬方法.用有限元法進(jìn)行數(shù)值模擬時,首先要建立被離散化的有限元網(wǎng)格模型.但是,許多工程問題的構(gòu)造和形狀非常復(fù)雜,因此分割有限元網(wǎng)格的難度就很大.此外,分割網(wǎng)格是否合理,將直接影響有限元計算的精度.雖然現(xiàn)有的各種有限元商用軟件提供了很好的自動網(wǎng)格分割系統(tǒng),但是,對任意復(fù)雜

2、形狀的物體進(jìn)行分割網(wǎng)格時仍存在一些問題,即六面體單元的自動網(wǎng)格劃分和網(wǎng)格自適應(yīng)性還未充分解決.由于用六面體單元對復(fù)雜形狀進(jìn)行自動網(wǎng)格劃分非常困難,而目前還是用艱苦的手工來完成劃分網(wǎng)格的任務(wù).因此,本文針對上述存在的問題將介紹生成或把已有的規(guī)則六面體單元改變成形狀復(fù)雜并光滑的六面體單元的一種新技術(shù),即基于阻尼波形傳播理論的方法-阻尼波形法.研制開發(fā)了基于局部阻尼波形法的網(wǎng)格自動生成軟件模塊.結(jié)果表明,只要把復(fù)雜的外部形狀按波的形式傳輸給指

3、定的規(guī)則六面體單元模型,就可得具有復(fù)雜外部形狀的六面體單元網(wǎng)格模型.FAST(FEM Analysis Support Tool)軟件是由東京理科大學(xué)斷裂力學(xué)研究室與新疆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院ECM(實驗與計算力學(xué)研究所)共同研制開發(fā)的有限元前處理分析軟件,本研究實現(xiàn)了基于局部阻尼波形法的網(wǎng)格劃分模塊與FAST系統(tǒng)的集成.軟件的"本地化"是非常重要的,特別是對于西北少數(shù)民族地區(qū)來說意義更為突出.FAST軟件在開發(fā)初期僅帶有英文及日文語言環(huán)境,