【摘要】：在現(xiàn)代社會,越來越多的人開始將CAE軟件應(yīng)用到工程領(lǐng)域,CAE(Computer Aided Engineering,計算機輔助工程)是以計算機為基本工具,對具體的工程問題進行數(shù)值模擬、分析、得出結(jié)論。應(yīng)用CAE軟件可以克服工程中因操作難、成本高而無法進行實際實驗的難題。CAE軟件背后隱藏的是適用于行業(yè)相關(guān)的標準規(guī)范或者算法,通過計算機減少不必要的計算時間。不同領(lǐng)域CAE軟件功能千差萬別,DEM(Discrete Element Method,離散元方法)經(jīng)常作為CAE軟件中進行數(shù)值模擬的一種算法,DEM與CAE軟件的結(jié)合為工程問題研究提供了非常便利的工具。本文利用開源的離散元程序LIGGGHTS作為新開發(fā)軟件SeaDEM的數(shù)值模擬算法,形成一款前后處理為一體的海洋土數(shù)值模擬用戶交互界面軟件。SeaDEM是一款比較系統(tǒng)的軟件,包含前處理中參數(shù)的輸入與計算、后處理中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及三維可視化顯示。為了滿足軟件的功能需求,本文在深入研究相關(guān)理論知識、掌握軟件開發(fā)技術(shù),利用Qt Creator開發(fā)框架結(jié)合多個外接應(yīng)用庫實現(xiàn)了軟件的開發(fā),主要工作和結(jié)論如下:(1)對軟件功能進行分析,設(shè)計出合理的結(jié)構(gòu)體系,在結(jié)構(gòu)體系下進行界面開發(fā),每個界面實現(xiàn)了經(jīng)過合理分類的參數(shù)輸入。(2)運用C++面向?qū)ο蠹夹g(shù)實現(xiàn)界面類的定義,在類中編碼實現(xiàn)界面中具體的功能。并利用數(shù)據(jù)庫知識解決數(shù)據(jù)操作問題。(3)仿真模擬特點是能將數(shù)值模擬計算的結(jié)果進行可視化動態(tài)顯示,本軟件利用OpenGL開發(fā)庫實現(xiàn)了三維可視功能,包括云圖設(shè)計與運動過程控制。(4)工程中應(yīng)用CAE軟件是為了分析數(shù)據(jù)得出某種結(jié)論,本軟件包含了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能將計算完成后生成的數(shù)據(jù)經(jīng)過一鍵操作處理,形成數(shù)據(jù)之間的關(guān)系圖,以供問題分析。(5)為了測試軟件的實用性,按照本軟件測試的基本步驟,選取了三個針對鈣質(zhì)砂滲流問題的計算模型進行了數(shù)值模擬,成功運行后,對數(shù)據(jù)處理形成關(guān)系圖,并對其做了分析。即驗證了軟件的可用性也驗證了本課題組新開發(fā)的模型的合理性。本軟件的開發(fā)有助于高效率地使用LIGGGHTS,減少本課題組進行數(shù)值模擬時間,更能夠節(jié)約使用商業(yè)軟件產(chǎn)生的費用,我國離散元軟件是極少的,其中的主要原因也包括不重視將理論知識應(yīng)用到計算機軟件,希望本軟件能為以后開發(fā)提供相關(guān)技術(shù)支持。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU41

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