【摘要】：在現(xiàn)代社會(huì),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(jì)算機(jī)輔助工程)是以計(jì)算機(jī)為基本工具,對(duì)具體的工程問題進(jìn)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(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)的難題。CAE軟件背后隱藏的是適用于行業(yè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或者算法,通過計(jì)算機(jī)減少不必要的計(jì)算時(shí)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(jìn)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(jì)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(shí)、掌握軟件開發(fā)技術(shù),利用Qt Creator開發(fā)框架結(jié)合多個(gè)外接應(yīng)用庫實(shí)現(xiàn)了軟件的開發(fā),主要工作和結(jié)論如下:(1)對(duì)軟件功能進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)出合理的結(jié)構(gòu)體系,在結(jié)構(gòu)體系下進(jìn)行界面開發(fā),每個(gè)界面實(shí)現(xiàn)了經(jīng)過合理分類的參數(shù)輸入。(2)運(yùn)用C++面向?qū)ο蠹夹g(shù)實(shí)現(xiàn)界面類的定義,在類中編碼實(shí)現(xiàn)界面中具體的功能。并利用數(shù)據(jù)庫知識(shí)解決數(shù)據(jù)操作問題。(3)仿真模擬特點(diǎn)是能將數(shù)值模擬計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行可視化動(dòng)態(tài)顯示,本軟件利用OpenGL開發(fā)庫實(shí)現(xiàn)了三維可視功能,包括云圖設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)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(jì)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(cè)試軟件的實(shí)用性,按照本軟件測(cè)試的基本步驟,選取了三個(gè)針對(duì)鈣質(zhì)砂滲流問題的計(jì)算模型進(jìn)行了數(shù)值模擬,成功運(yùn)行后,對(duì)數(shù)據(jù)處理形成關(guān)系圖,并對(duì)其做了分析。即驗(yàn)證了軟件的可用性也驗(yàn)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(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)間,更能夠節(jié)約使用商業(yè)軟件產(chǎn)生的費(fèi)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(shí)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)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(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU41

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本文編號(hào)：2714111