摘要：变构型飞行器在军事和民用领域中具有极其重要的战略意义,设计了一种基于四面体单元的变形翼骨架,该变形翼骨架具有多自由度、分布式驱动等特点。确定了变形翼骨架组成单元,设计了一种可以实现相邻四面体连接与转动的球形接头,对组成单元和球形接头进行了参数化分析。基于运动影响系数法对变形翼骨架进行了运动学分析,获得了变形翼骨架的运动学特性;基于有限元法,分析了变形翼骨架的力学特性。建立了包含面外载荷及骨架自身重力的驱动器驱动参数模型,分析了在静力作用下的驱动器载荷情况。最后,研制了变形翼骨架原理样机,通过试验验证了骨架变后掠、展向弯曲及扭转等变形功能。

摘要：全三维真实感彩色云图可以有效地显示气辅成型CAE结果。通过研究四节点四面体单元、数值解域的颜色映射,构建了一种基于插值的“数值解域与颜色路径分段映射”的绘制全三维真实感彩色云图算法,即根据数值解的大小把整个求解空间的数值解域划分成8个子域,同时把颜色路径也对应地划分成8段,在二者之间构建映射函数并进行拉格朗日插值,从而获得数值解与颜色值的一一对应,然后运用0penGL在气辅制品三维数学模型上绘制准确反映数值解的彩色分布云图:实例表明,该方法绘制的彩色云图颜色清晰、且具有真实感,便于工程技术人员剖析气辅成型质量,从而为气辅制品结构、成型参数和模具的设计优化提供对策。

摘要：面向航空航天领域,将3RR-3RRR四面体基本可展单元机构作为曲面可展开天线的支撑机构,对四面体单元机构的组网方法进行研究。根据三角形等效逼近任意曲面的组网原理,提出连续式组网形式和间隔式组网形式,并进行对比分析。采用间隔式组网形式进行曲面可展机构的设计,分析间隔式最小组合单元组网机构的运动过程。建立了最小组合单元机构的ADAMS仿真模型,并进行仿真验证分析。仿真结果验证了基于四面体可展单元的间隔式组网方法的正确性,根据该组网方法可以拓展形成任意尺寸的大型曲面可展天线支撑机构。

摘要：针对密度非均匀四面体网格,提出一种改进的三维ODT(optimal Delaunay triangulation)网格光顺算法,提高了ODT的适应性.在四面体网格中,以每一内部节点为核心节点,创建由与该节点相连接的四面体单元构成的星形结构;根据网格尺寸场把其星形结构转换到以核心点为中心的归一化空间内,然后在归一化空间内应用经典ODT光顺算法对核心点位置进行优化;通过中值重心坐标将核心点转换回物理空间;这样,通过逐一优化内部节点的空间位置达到优化四面体网格整体质量的目的.算例表明,该算法有效、健壮;对于密度非均匀的四面体网格,其光顺效果比经典的ODT算法更好.

摘要：对生成三维非结构化网格的D e launay方法进行了分析,给出四面体网格生成的基本步骤.改进判断非结构化网格质量的方法,提出采用四面体单元无量纲棱长的标准差对网格质量进行评价.对于已经生成的初始化网格,在棱长标准差最大的四面体单元内加入新点重新构造网格,反复进行迭代直到所有的标准差小于设定值.该方法比较灵活且易于实现.通过不同的算例对网格生成及改进方法进行了验证,获得了理想的结果.

摘要：为解决可展桁架天线结构初步设计的复杂性问题,从系统工程角度,以结构设计的技术指标和全部构件集合为系统要素,基于结构解析模型法,分析各要素的相互约束关系,得到系统递阶结构模型图,根据要素间的递阶关系,建立设计变量和结构构件的状态方程,指导结构各构件的设计,使得设计过程变得有效可控。设计了一个四面体单元可展桁架抛物面天线,并制作了1∶1结构试验模型。

摘要：为了增强拓扑优化计算对任意复杂模型的适应性,改进基于线性四面体有限元的拓扑优化结果,引入了一种新型高精度的基于面光滑有限元模型(FS-FEM)来进行拓扑优化,通过每次迭代时提供很好的梯度解及位移解,从而达到改善拓扑优化结果的目的。在基于面光滑有限元模型的拓扑优化中,以柔度最小作为目标函数,建立了基于固体各向同性材料惩罚插值(SIMP)的拓扑优化数学模型,该数学模型通过最优准则进行求解。多个不同载荷的拓扑优化数值算例说明,采用基于面光滑有限元进行拓扑优化,结果都能够单调收敛,且采用该方法建立的拓扑优化模型能抑制棋盘格现象。与商业软件Opti Struct的计算比较表明,该方法相比有限元方法能得到更合理的拓扑结构。

摘要：由于普通结构设计软件无法实现超高层向内错位变截面柱节点细化的计算分析,为解决这一问题,通过采用ANSYS计算程序,针对整体结构进行静态和模态分析,并与TBSA程序计算结果进行比较,同时提取收进节点处上层柱的内力,将其施加于收进节点的实体模型,进行了精细的有限元计算分析;检验收进节点实体模型内部应力是否满足强度要求,验证结构设计时收进节点配筋和选型的合理性。结果表明,ANSYS计算程序能够准确完成普通的结构设计软件无法完成的复杂的结构模型的细化的有限元分析。

摘要：在地球物理磁法勘探中,磁场及其梯度张量数据是磁法正反演及解释的重要基础。本文结合磁梯度张量解析解表达式,实现了一种基于非结构化四面体单元的磁场及梯度模拟计算方法,该方法弥补了传统方法难以处理任意复杂模型的缺陷,同时大幅提高了模拟计算精度。首先,采用非结构化单元剖分异常体可以显著地减小几何误差,更好地模拟带地形复杂模型。其次,采用新的磁梯度张量解析解表达式,其精度比传统的有限元、有限差分方法更高。本文设计了单个球体模型和组合体模型,模拟计算结果体现了该方法的适用性和准确性。

摘要：所谓几何阻挫,是指缘起材料晶格几何结构的一类现象。阻挫系统中,如果近邻作用无法同时满足能量极小,就会出现几何阻挫。最简单的自旋阻挫系统由三个位于正三角形顶点且两两之间反铁磁耦合的伊辛（Ising）自旋组成,无论何种自旋构型都无法使所有近邻自旋满足反铁磁排列。相对于此,复杂情况下的自旋阻挫往往是系统晶格结构以及特定自旋相互作用叠加的结果。