發(fā)布時間：2020-04-01 21:23

【摘要】：虛擬設(shè)計和制造是當前機械設(shè)計領(lǐng)域的研究熱點,CAD、CAE、CAM的集成化成為必然趨勢�；赪EB技術(shù)的異地協(xié)同設(shè)計、異地協(xié)同分析、異地協(xié)同生產(chǎn)的關(guān)鍵是共享信息,如何實現(xiàn)遠程的設(shè)計、分析、制造之間及時有效的信息交流和實時異地操作是共享研究的重點。 以有限元數(shù)值分析技術(shù)為核心的CAE在機械設(shè)計領(lǐng)域越來越發(fā)揮重要作用,成為現(xiàn)代化企業(yè)設(shè)計和生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有限元數(shù)值分析技術(shù)發(fā)展方向之一是在個人計算機組成的機群環(huán)境下進行三維超大型結(jié)構(gòu)的大規(guī)模并行分析。在機群環(huán)境下,還可以實現(xiàn)對有限元分析的大量結(jié)果數(shù)據(jù)的三維可視化,產(chǎn)生充分反映數(shù)據(jù)場變量信息的可視化圖形圖像。為了滿足遠程設(shè)計端對有限元分析結(jié)果的共享要求,采用基于WEB技術(shù)的客戶端和服務(wù)器模式,實現(xiàn)有限元計算可視化結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)后處理,把有限元計算可視化結(jié)果利用JPEG技術(shù)壓縮,進行遠程高效傳遞,實現(xiàn)計算端對設(shè)計端信息共享的支持,以屏幕交互的方式實現(xiàn)設(shè)計端對計算端的實時反饋。 文章首先從三維有限單元法的分析過程和特點開始,說明了三維有限元計算的并行性特點,探討了以個人計算機為節(jié)點的機群有限元并行計算環(huán)境的建立,以及有限元軟件技術(shù)的發(fā)展。接著對在機群環(huán)境下進行有限元計算數(shù)據(jù)可視化涉及的技術(shù)和方法進行討論,就任意剖面求解,等值面、表面等值線的繪制,彩色云圖的繪制等問題進行了介紹。利用VC++和OPENGL的混合編程技術(shù),對實現(xiàn)有限元計算可視化結(jié)果的三維模型重建,真實感圖像的顯示繪制技術(shù)進行了探討。最后詳細討論了利用JPEG壓縮技術(shù)實現(xiàn)對有限元計算可視化結(jié)果進行壓縮和解壓縮,完成JPEG編碼和解碼算法用于有限元計算結(jié)果可視化圖像壓縮和解壓縮的程序設(shè)計,實現(xiàn)有限元計算結(jié)果可視化圖像的快速和高效的遠程傳遞,為設(shè)計提供及時、可靠的數(shù)值分析結(jié)果,支持異地協(xié)同設(shè)計。文章最后對本研究加以總結(jié),提出進一步研究的方向。
【圖文】：

學(xué)碩士學(xué)位論文 3 三維有限元計算結(jié)果可視jklf≤f≤f分別表示四面體的四個頂點的場值。然后針對不同情況的單元進行線性插值，獲得等值面的分布。四面體單元與等值面的關(guān)系 (fp表示等值面的閾值)：＜fi或 fp＞fl，四面體與等值面無交點；＞fp＞fi,等值面分布如圖 3.3 (a) 所示；＞fp＞fk,等值面分布如圖 3.3 (b) 所示；. fk＞fp＞fj,等值面分布如圖 3.3 (c) 所示（等值面與四面體相交的點共面）。

作系統(tǒng) Windows 中全面支持 OPENGL 技術(shù)以成為一件簡單的事情，，為計算機圖形學(xué)、科實等熱門研究領(lǐng)域的發(fā)展帶來新的契機。以真模顯示在軍事、航天、地質(zhì)、游戲領(lǐng)域廣泛術(shù)是普遍的，把可視化結(jié)果的圖像顯示繪制中的物體有三個維度：高度、寬度、深度。計算機屏幕是平面二維的。用一副二維平面的三個維度，就是三維模型的計算機輸出要模型的過程叫造型，三維模型加上光照效果暗處理，造型物體在明暗處理后形成真實感建立關(guān)鍵在于準確表示物體的幾何空間位物體輸出成像在二維平面上，可以用人眼觀原理。在幾何關(guān)系和空間拓撲關(guān)系明確的情屏幕上畫出的三維物體的二維圖形，這個圖形一個三維物體的模型過程流程圖為圖 4.1。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TH122

【參考文獻】

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2 劉永軍,李宏男,林皋;有限元計算結(jié)果可視化顯示[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2002年06期

3 凌云,儲林波;用VC和OPENGL建立三維圖形應(yīng)用環(huán)境[J];電腦學(xué)習(xí);1998年04期

4 曹敏;等值面的高質(zhì)量顯示算法實現(xiàn)三維物體表面的重建[J];電腦開發(fā)與應(yīng)用;2001年08期

5 鄭哲明,程建鋼,姚振漢;有限元并行計算中網(wǎng)格自動區(qū)域劃分的研究[J];工程力學(xué);2002年06期

6 劉永軍,李宏男;一種畫二維溫度場彩色云圖的新方法[J];工程圖學(xué)學(xué)報;2001年04期

7 馬書堯,王克用,傅蘇紅;有限元軟件后處理中云圖顯示技術(shù)——等參映射填充法[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2003年03期

8 羅婷,張穎江,陳雯;利用OpenGL實現(xiàn)有限元后處理[J];湖北工學(xué)院學(xué)報;2000年04期

9 章勤,李品,苗京;一種等值線圖繪制算法及其并行實現(xiàn)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報;2001年09期

10 劉理,劉土光,張標標,李天勻;有限元分析后處理程序中的等值面生成算法[J];華中理工大學(xué)學(xué)報;1999年07期

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2 范江波;基于面繪制的虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];西北大學(xué);2000年

3 齊同軍;科學(xué)計算可視化在結(jié)構(gòu)有限元分析中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2001年

4 王小梅;有限元軟件計算結(jié)果可視化處理在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用[D];西安理工大學(xué);2002年

本文編號：2610965