本文關(guān)鍵詞：熱防護軟件前后處理界面的開發(fā)

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【摘要】：隨著人類對高超聲速飛行器的不斷探索,材料的熱防護系統(tǒng)已經(jīng)成了高超聲速飛行器發(fā)展的瓶頸。熱防護系統(tǒng)的研究是高超聲速飛行器熱防護的基礎(chǔ),許多國家都大力開展了高超聲速飛行器熱防護材料與結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究。本文主要就飛行器熱防護軟件前后處理界面進行了進一步開發(fā),軟件的核心部分是熱響應計算模塊、CFD(Computational Fluid Dynamics)計算模塊和獨立出來的二維網(wǎng)格剖分模塊。熱響應計算模塊包括熱界面和熱解層的計算,CFD模塊包括CFD數(shù)據(jù)輸入界面和CFD程序計算模塊。網(wǎng)格剖分用Delaunay算法來生成三角網(wǎng)格,進而達到網(wǎng)格劃分的目的。為實現(xiàn)軟件剖分網(wǎng)格的良好效果和可視化,采用C++作為開發(fā)語言,使用VS2005編譯整套算法,成功運行并生成擴展文件(核心)。在AutoCAD2008環(huán)境下,利用ObjectARX2008開發(fā)工具和VS2005平臺開發(fā)了一款適合任意二維圖形的三角網(wǎng)格剖分程序。利用CAD2008的繪圖功能,結(jié)合ObjectARX 2008,在畫完圖形布點后,進行邊界的離散,然后加載擴展文件,輸入一系列命令,實現(xiàn)節(jié)點之間的有序連接,從而達到剖分圖形的功能。在剖分的整個過程中,可以根據(jù)要求控制點的密度來控制網(wǎng)格的稀疏程度,可對局部重點區(qū)域進行網(wǎng)格的加密工作。網(wǎng)格剖分完成的二維圖形可以利用計算機輔助設計Computer Aided Design(簡稱CAD)軟件的相關(guān)功能以一定的格式導出所需的數(shù)據(jù)。軟件從功能上可以分為四部分：前處理模塊、計算模塊、后置處理模塊、網(wǎng)格劃分。前處理模塊主要的功能是建立參數(shù)輸入界面,為文本控件建立不同的變量。當參數(shù)確定后,所需前處理的文本文件內(nèi)的數(shù)據(jù)也會隨之更新。計算模塊包括調(diào)用MATLAB核心程序和CFD程序。外部獨立運行的二維網(wǎng)格剖分程序能夠很好的實現(xiàn)圖形的剖分。后處理模塊的主要功能是數(shù)據(jù)輸出,包括輸出文件,曲線以及圖形的顯示。
【關(guān)鍵詞】：Delaunay算法 三角剖分 計算流體力學 可視化
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V244.1;TP311.52
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 選題意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 計算機仿真12-13
• 1.2.2 網(wǎng)格剖分的研究方法13-16
• 1.3 主要研究內(nèi)容16-17
• 2 Delaunay三角網(wǎng)格剖分算法的實現(xiàn)17-36
• 2.1 三角剖分17-18
• 2.1.1 n維單純形17
• 2.1.2 三角化17-18
• 2.2 三角網(wǎng)格生成算法18-22
• 2.2.1 常見的幾種網(wǎng)格生成算法18-21
• 2.2.2 Delaunay三角化的定義和性質(zhì)21-22
• 2.3 Delaunay三角剖分22-26
• 2.3.1 限定Delaunay三角剖分23-24
• 2.3.2 點的鄰域與Voronoi圖24-25
• 2.3.3 剖分域的劃分及優(yōu)化25-26
• 2.4 Delaunay三角化的實現(xiàn)26-34
• 2.4.1 逐點插入法27-28
• 2.4.2 建立初始三角形包容盒網(wǎng)格28
• 2.4.3 布點的技術(shù)28-31
• 2.4.4 三角形單元質(zhì)量的評價31-32
• 2.4.5 任意多邊形的Delaunay三角剖分32-34
• 2.5 二維Delaunay三角網(wǎng)格剖分設計34-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 3 基于ObjectARX的CAD造型系統(tǒng)36-49
• 3.1 CAD造型系統(tǒng)的運用36-37
• 3.2 ObjectARX與AutoCAD的結(jié)合37-38
• 3.3 二維網(wǎng)格剖分可視化的實現(xiàn)38-43
• 3.3.1 二維網(wǎng)格可視化生成系統(tǒng)工作機理38-40
• 3.3.2 ObjectARX程序的創(chuàng)建環(huán)境40-43
• 3.4 AutoCAD2008圖形的繪制43-46
• 3.5 網(wǎng)格剖分過程及相關(guān)代碼46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 4 CFD模塊界面的開發(fā)49-54
• 4.1 CFD基本理論及其發(fā)展史49-52
• 4.1.1 CFD前處理器結(jié)構(gòu)49-52
• 4.2 CFD前處理器設計的相關(guān)代碼52-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 5 飛行器熱防護軟件界面的開發(fā)54-70
• 5.1 飛行器熱防護軟件主界面54-56
• 5.2 軟件設計模塊56-63
• 5.2.1 數(shù)據(jù)庫模型56-60
• 5.2.2 Visual C++與MATLAB的混合編程60-63
• 5.3 評估系統(tǒng)63-66
• 5.4 后處理器系統(tǒng)66-67
• 5.5 程序的打包發(fā)布67-69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 6 結(jié)論與展望70-71
• 6.1 結(jié)論70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻71-74
• 作者簡歷74-76
• 學位論文數(shù)據(jù)集76

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本文編號：842115