本文關(guān)鍵詞：基于CAD幾何的數(shù)值流形法研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)值流形方法 等幾何分析方法 CAD幾何 CAD/CAE協(xié)同 曲線與直線的切割 單純形積分 自適應(yīng)分析

【摘要】：計(jì)算機(jī)輔助工程中的設(shè)計(jì)—分析—再設(shè)計(jì)的反復(fù)過(guò)程,蘊(yùn)含著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)與計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)相融合的迫切需求,即CAD和CAE的一體化。本文提出了基于CAD幾何的數(shù)值流形法,該方法充分利用了數(shù)值流形法中的數(shù)學(xué)網(wǎng)格和物理網(wǎng)格相互分離的特點(diǎn),可以按照CAE真實(shí)物理場(chǎng)分布的復(fù)雜程度來(lái)布置數(shù)學(xué)網(wǎng)格和設(shè)置近似函數(shù)階次;只需引入自動(dòng)且快速的切割操作,就能實(shí)現(xiàn)CAD模型進(jìn)入CAE后無(wú)需修改而直接建模;同時(shí),避免了傳統(tǒng)流形法對(duì)曲線幾何邊界進(jìn)行線性化而產(chǎn)生的幾何誤差;應(yīng)用了基于獨(dú)立覆蓋的流形法自適應(yīng)分析技術(shù),初步實(shí)現(xiàn)了從CAD到CAE的自動(dòng)化分析。本文方法提出了CAD和CAE融合的全新思路,為實(shí)現(xiàn)CAD和CAE的一體化打下了基礎(chǔ)。主要的研究工作如下:(1)針對(duì)以往的流形法需要將曲線幾何邊界離散成折線的問(wèn)題,給出曲線邊界與網(wǎng)格直邊的切割算法,實(shí)現(xiàn)幾何模型在CAE建模和網(wǎng)格細(xì)化中的保形性;(2)針對(duì)流形法通常使用的多項(xiàng)式近似函數(shù),推導(dǎo)了曲線“近似”單純形的解析積分公式,應(yīng)用于帶有曲線邊界的流形元的精確積分運(yùn)算;(3)為了實(shí)現(xiàn)CAD和CAE的無(wú)障礙溝通,通過(guò)AutoCAD的圖形標(biāo)準(zhǔn)DXF,將CAD幾何模型直接輸出到CAE;(4)應(yīng)用基于獨(dú)立覆蓋的流形法自適應(yīng)分析技術(shù),初步實(shí)現(xiàn)了從CAD到CAE的自動(dòng)化分析;(5)以平板內(nèi)的圓孔、拱壩拱冠梁、蝸殼外圍混凝土等多個(gè)平面算例驗(yàn)證方法的正確性,展示了本文方法在CAD和CAE融合方面的優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)值流形方法 等幾何分析方法 CAD幾何 CAD/CAE協(xié)同 曲線與直線的切割 單純形積分 自適應(yīng)分析
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TV222
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 CAD和CAE融合的迫切需求11-12
• 1.2 CAE分析方法12-15
• 1.2.1 有限元法12-13
• 1.2.2 有限元的擴(kuò)展方法13-14
• 1.2.3 無(wú)網(wǎng)格法14-15
• 1.3 CAD和CAE融合的發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.4 數(shù)值流形法16-18
• 1.4.1 數(shù)值流形法的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4.2 流形法的新發(fā)展17-18
• 1.5 本論文的研究目的18-19
• 1.6 論文的主要內(nèi)容19-22
• 1.6.1 研究?jī)?nèi)容19
• 1.6.2 論文內(nèi)容19-21
• 1.6.3 研究路線圖及論文結(jié)構(gòu)圖21-22
• 第2章 數(shù)值流形法的覆蓋形式和基本公式22-34
• 2.1 完全重疊覆蓋22-24
• 2.2 部分重疊覆蓋24-27
• 2.3 基于單純形積分的流形法公式27-31
• 2.3.1 覆蓋函數(shù)27
• 2.3.2 位移函數(shù)27-28
• 2.3.3 剛度矩陣28-30
• 2.3.4 彈簧支撐剛度矩陣30
• 2.3.5 集中力等效荷載矩陣30
• 2.3.6 分布力等效荷載矩陣30-31
• 2.3.7 應(yīng)力（應(yīng)變）矩陣31
• 2.4 數(shù)值流形方法與CAD幾何31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 曲線段與直線段的切割34-53
• 3.1 基于直線段的塊體切割基本思想34-36
• 3.2 曲線與直線的切割算法36-46
• 3.2.1 一般的切割求交過(guò)程36-37
• 3.2.2 通用的切割求交過(guò)程37-46
• 3.3 塊體切割實(shí)例46-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第4章 曲線邊界“近似”單純形的解析積分53-62
• 4.1 單純形積分53-55
• 4.1.1 二維單純形及其積分[36、89]53-55
• 4.1.2 流形元的單純形積分55
• 4.2 曲線邊界“近似”單純形的解析積分55-59
• 4.2.1“近似”單純形的解析積分56-58
• 4.2.2 分布力荷載58-59
• 4.3 算例59-61
• 4.3.1 常規(guī)單純形法59-61
• 4.3.2“近似”單純形的解答61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 基于CAD幾何的數(shù)值流形法62-76
• 5.1 CAD幾何數(shù)據(jù)輸出技術(shù)62-69
• 5.1.1 CAD的數(shù)據(jù)交換接口62
• 5.1.2 DXF文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)62-68
• 5.1.3 DXF文件的數(shù)據(jù)輸出68-69
• 5.2 基于CAD幾何的數(shù)值流形法69-72
• 5.3 算例72-75
• 5.3.1 圓孔算例72-74
• 5.3.2 拱壩拱冠梁剖面算例74-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第6章 CAD和CAE融合的初步實(shí)現(xiàn)76-84
• 6.1 基于獨(dú)立覆蓋分析的誤差指標(biāo)76-77
• 6.2 自適應(yīng)分析初步研究77-78
• 6.3 流形法的自動(dòng)化分析過(guò)程78-79
• 6.4 自動(dòng)化分析算例79-80
• 6.5 CAD和CAE融合的分析算例80-83
• 6.6 本章小結(jié)83-84
• 第7章 結(jié)論與展望84-86
• 7.1 結(jié)論84-85
• 7.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-93
• 附錄93-94
• 致謝94

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李玲娟;劉景林;付朝陽(yáng);;混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的CAD系統(tǒng)[J];微特電機(jī);2006年06期

2 汪冰;;擺線針輪行星減速器CAD系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)[J];機(jī)械傳動(dòng);2006年06期

3 董文華;天河軟件“普及CAD”效果卓著[J];機(jī)械制造;2000年04期

4 嚴(yán)松宏,張孟喜;鐵路橋梁CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中若干問(wèn)題研究[J];蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2000年01期

5 ;交通部公路科學(xué)研究所 橋梁CAD系列軟件(一)[J];巖土工程界;2000年04期

6 魏崇光,貝紹軼,尤飛,施衛(wèi),譚華民;微型三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];機(jī)床與液壓;2004年11期

7 賀蜀山 ,何玉林 ,杜靜;CAD及相關(guān)技術(shù)在摩托車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J];CAD/CAM與制造業(yè)信息化;2005年05期

8 蔡小霞;弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)CAD系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J];機(jī)械工程師;2005年08期

9 李穎;劉景林;付朝陽(yáng);;混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2006年08期

10 付朝陽(yáng);劉景林;李玲娟;;面向?qū)ο蟮幕旌鲜讲竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)CAD系統(tǒng)[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2006年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫銳鋒;;從農(nóng)機(jī)行業(yè)CAD應(yīng)用現(xiàn)狀談如何選擇CAD系統(tǒng)[A];信息科學(xué)與微電子技術(shù):中國(guó)科協(xié)第三屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1998年

2 陳國(guó)藩;楊德滋;楊永清;;橋梁結(jié)構(gòu)CAD——從自動(dòng)優(yōu)化到智能化[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集（4）[C];1989年

3 何維利;;關(guān)于橋梁CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的探討[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)會(huì)第六屆年會(huì)土木工程計(jì)算機(jī)應(yīng)用文集[C];1995年

4 朱喜君;謝麗梅;魏宏林;;微機(jī)CAD系統(tǒng)在土地利用現(xiàn)狀調(diào)查中的應(yīng)用研究[A];中國(guó)土地學(xué)會(huì)首屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1992年

5 柳學(xué)發(fā);強(qiáng)士中;;預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋微機(jī)CAD系統(tǒng)研制[A];全國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)大會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];1992年

6 吳曉明;齊愛(ài)坤;陳春明;;電液位置伺服系統(tǒng)CAD的研究與開(kāi)發(fā)[A];第四屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

7 畢秀梅;;《電子線路CAD》課程項(xiàng)目教學(xué)法的探索[A];2009無(wú)錫職教教師論壇論文集[C];2009年

8 陳國(guó)藩;楊永清;徐海清;;預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁自動(dòng)優(yōu)化CAD[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第九屆年會(huì)論文集[C];1990年

9 于蘭;;企業(yè)CAD標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用與推廣[A];首屆七省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇論文集[C];2005年

10 徐潔磐;王銀根;;知識(shí)庫(kù)在CAD中應(yīng)用的探索[A];第十一屆全國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1993年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 遼寧 高福永;怎樣用CAD繪制實(shí)物圖[N];電子報(bào);2013年

2 CAXA、韓道陽(yáng);CAD的協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2002年

3 特約撰稿 吳勇毅;CAD價(jià)格大跳水 軟件行業(yè)洗牌在即[N];通信信息報(bào);2009年

4 王萊蕾;本土化 CAD市場(chǎng)解困之路[N];中國(guó)服飾報(bào);2006年

5 記者 郭蕾;中農(nóng)穎泰抗菌肽CAD獲美國(guó)專(zhuān)利授權(quán)[N];中國(guó)畜牧獸醫(yī)報(bào);2014年

6 ;開(kāi)目電氣CAD[N];科技日?qǐng)?bào);2000年

7 本報(bào)記者 申明;普及三維CAD創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

8 本報(bào)記者 木力;國(guó)內(nèi)三維CAD市場(chǎng)：何時(shí)才能百花齊放？[N];計(jì)算機(jī)世界;2002年

9 劉超昀 匡琳;快速將CAD矢量圖轉(zhuǎn)為高精度位圖[N];電腦報(bào);2004年

10 小惠;正版CAD成為制造業(yè)企業(yè)新寵[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 高路;CAD在心肌肥厚中的作用及其機(jī)制研究[D];華中科技大學(xué);2015年

2 蒲浩;現(xiàn)代路線CAD系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D];中南大學(xué);2002年

3 張泉;基于互聯(lián)網(wǎng)的暖通CAD開(kāi)發(fā)方法的研究[D];湖南大學(xué);2002年

4 雷文強(qiáng);寬帶大功率行波管高頻慢波系統(tǒng)CAD研究[D];電子科技大學(xué);2003年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張偉;船舶型線CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 楊渝佳;血漿IncRNA-CoroMaker的鑒定及其在CAD中的表達(dá)和診斷價(jià)值[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

3 陳積瞻;基于CAD幾何的數(shù)值流形法研究[D];長(zhǎng)江科學(xué)院;2016年

4 付朝陽(yáng);混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)CAD系統(tǒng)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

5 華學(xué)兵;基于逆向工程的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)CAD[D];遼寧工學(xué)院;2007年

6 阮培;永磁無(wú)刷直流電機(jī)CAD系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[D];華中科技大學(xué);2011年

7 李方;預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁結(jié)構(gòu)CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究[D];重慶大學(xué);2010年

8 劉朝芳;稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)CAD系統(tǒng)[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

9 歐鵬;魚(yú)雷殼體CAD及其數(shù)控加工編程研究[D];昆明理工大學(xué);2007年

10 成海生;分布式水輪機(jī)CAD系統(tǒng)框架研究及應(yīng)用[D];河海大學(xué);2002年

，

本文編號(hào)：1114766