基于局部阻尼波形法的網(wǎng)格劃分及軟件開發(fā).pdf

1、本研究是在國家教育部回國人員科研啟動基金項目《設計用大規(guī)模計算力學系統(tǒng)的開發(fā)》的子課題《有限元前后處理系統(tǒng)的開發(fā)》的基礎上完成的.三維有限元法是求解復雜工程問題所需的數(shù)值模擬方法.用有限元法進行數(shù)值模擬時,首先要建立被離散化的有限元網(wǎng)格模型.但是,許多工程問題的構造和形狀非常復雜,因此分割有限元網(wǎng)格的難度就很大.此外,分割網(wǎng)格是否合理,將直接影響有限元計算的精度.雖然現(xiàn)有的各種有限元商用軟件提供了很好的自動網(wǎng)格分割系統(tǒng),但是,對任意復雜

2、形狀的物體進行分割網(wǎng)格時仍存在一些問題,即六面體單元的自動網(wǎng)格劃分和網(wǎng)格自適應性還未充分解決.由于用六面體單元對復雜形狀進行自動網(wǎng)格劃分非常困難,而目前還是用艱苦的手工來完成劃分網(wǎng)格的任務.因此,本文針對上述存在的問題將介紹生成或把已有的規(guī)則六面體單元改變成形狀復雜并光滑的六面體單元的一種新技術,即基于阻尼波形傳播理論的方法-阻尼波形法.研制開發(fā)了基于局部阻尼波形法的網(wǎng)格自動生成軟件模塊.結果表明,只要把復雜的外部形狀按波的形式傳輸給指

3、定的規(guī)則六面體單元模型,就可得具有復雜外部形狀的六面體單元網(wǎng)格模型.FAST(FEM Analysis Support Tool)軟件是由東京理科大學斷裂力學研究室與新疆大學機械工程學院ECM(實驗與計算力學研究所)共同研制開發(fā)的有限元前處理分析軟件,本研究實現(xiàn)了基于局部阻尼波形法的網(wǎng)格劃分模塊與FAST系統(tǒng)的集成.軟件的"本地化"是非常重要的,特別是對于西北少數(shù)民族地區(qū)來說意義更為突出.FAST軟件在開發(fā)初期僅帶有英文及日文語言環(huán)境,