摘要：由于机台和模具变形、制件减薄等因素的影响,造成合模时模面间隙与板料成形零件厚度不一致而导致模具研合率低.针对上述问题提出了一种新的模具模面精细化补偿方法,针对该补偿方法提出了一种基于二分法的网格变量映射新算法来实现不同网格变量之间的精确映射.该设计补偿方法在工艺设计阶段即可对模具型面进行相应的变形补偿,以抵消实际模具结构变形对成形件质量的影响.应用实例表明,该映射算法在精度和速度上有较大的提高,该补偿方法能够解决模具调试阶段研合率低的问题,大大提高了首次合模率.

摘要：临近空间飞行器的研制面临许多复杂的问题和挑战,涉及总体、气动、结构、控制、防热、动力等多个学科和专业领域的相互作用、高度耦合的子系统。全系统、全流程的仿真验证与性能评估能够为设计工作提供重要依据,缩短研制周期。而气动、结构、防热等专业的仿真建模和模型解算基于有限体积法或有限元方法,依赖于不同的工具软件,且网格的划分方法不同。本文研究了临近空间高超声速飞行器多物理场耦合建模方法,研究并实现了异构网格耦合界面之间与耦合域之间的信息传递方法,从而实现了临近空间高超声速飞行器的多物理场耦合建模与仿真。

摘要：目前,非线性损伤的研究主要分为两类:一类为非线性损伤研究,通过在线性损伤累积理论中增加非线性因子来考虑非线性因素的影响;另一类为通过采用裂纹生成和扩展理论,直接求解物体的损伤过程。前者主要基于试验模型,计算求解效率高,但往往因实际受载与试验条件、实物与样件的不同而存在较大误差;后者主要基于物理模型,能真实体现物体的损伤过程,但理论较复杂,难以实现大模型长时间的非线性损伤累积过程。此外,这两种理论均未考虑物体卸载后几何变形、应力对再次加载后的损伤累积的影响。文章提出基于网格映射的非线性损伤累积方法,其通过显式非线性有限元计算出物体加载后的瞬态响应,然后通过网格映射得到物体回弹力等场变量,进而通过隐式非线性有限元求解获得物体稳态场量值,并将这些稳态场量值作为下次受载工况的初始条件。通过同样的循环计算方法,可获得物体的最终非线性损伤累积。该方法考虑了几何非线性等非线性因素的影响,实现非线性损伤的传递,并且可以避免使用经验公式,并且实现了长时间、非线性损伤累积过程的数值仿真。

摘要：高质量的结构网格能够有效地提高有限元分析的精度.针对受限于结构网格节点分布的特殊要求,使当前的结构网格生成方法无法直接应用于边界复杂的几何体这一问题,提出结构网格生成方法.对于边界复杂的多边形区域,依据边界顶点分类,在计算空间内将边界简化为规则形状,在简化的多边形区域内进行分割并填充结构网格,再将其映射回原区域;对于边界特殊的三角形、圆形区域,依据边界节点分布计算分割线,将原区域分割为简单的四边形区域组合,再对各四边形区域分别进行结构网格填充;对于不同区域网格的连接,将区域边界相连并设置棱边方向,通过转化相应的棱边方向矩阵得出棱边方向闭合的多边形边界,在多边形边界内填充结构网格形成不同区域网格间的有效过渡.实例验证结果表明,该方法稳定、高效,能够解决复杂边界几何体的结构网格划分问题.

摘要：为了提高汽车覆盖件拉延模具调试过程中的研合率、缩短模面研配周期,提出了一种模具型面的精确构建方法.在冲压仿真的基础上,结合网格映射、形函数插值、节点偏移等方法,调整凸凹模工具网格使二者之间的间隙与冲压后零件厚度分布一致,构建出适应零件厚度分布的精确模面网格模型;并以调整好的工具网格为基准,根据网格节点的偏移量,对模具型面相应的曲面面片及其剪裁线的控制顶点进行相应的偏移,实现曲面随网格模型的变化而自动形变,进一步构建出适应零件厚度变化的模具精确型面.实例研究表明,该精确模面构建方法有效,在模具设计阶段实现了模具型面的研合率.

摘要：基于Gray-Taguchi稳健性优化设计方法,采用动力显式碰撞仿真与网格映射技术,对汽车中立柱的强度分布进行了考虑冲压塑性变形效应的多目标优化设计。首先建立考虑冲压效应的中立柱碰撞模型,分析了冲压效应对中立柱碰撞性能的影响;接着基于正交试验,选择最大侵入位移、最大侵入速度和吸能量3个指标为优化目标,采用Gray-Taguchi优化设计方法得到优化结果,并对最终的优化结果进行了整车侧碰仿真验证。经过优化,中立柱中部节点的最大侵入位移下降了5.6%,最大侵入速度下降了3.9%,吸能量提升了18.8%,即综合碰撞性能得到较大的提升。

摘要：目的通过重拓扑高效地将工业建模工程中的多重曲面(B-rep)文件转化成均匀连续的网格(Mesh)文件,为参数化设计、有限元分析工作提供对接桥梁,形成参数化设计工作流闭环。方法基于Rhino平台下的算法插件,将预设有杆件弹簧力、边界锚固力、目标吸引力等约束的基础网格,包覆到已知多重曲面上,并通过动力学算法多次迭代收敛,将重拓扑网格无限趋近于原曲面,最终重构为均匀连续、网格数可控的四边网格。结果经过此工艺流程后,设计师只需几步点选操作,在几分钟内即可对非连续多重曲面进行重拓扑工作,获得的新网格均匀连续,且面数可控,省去了大量人力修复时间。结论通过动力学算法的重拓扑工艺,可使参数化设计师更顺畅地对接工厂,同时使有限元分析辅助支持设计更具效率,是工业设计数字闭环的重要技术基础之一。

摘要：研究高速巡航导弹动力装置优化问题,针对进气道结构严重影响速度的提高,为减少人工建模的工作量,以提高数值仿真分析工作效率和满足二元超声速进气道设计方案的快速评比和选型的需要,提出建立流场计算域通用的结构化分区几何模型,统一基于所构造的基准进气道模型,一次性人工划分进气道结构化计算网格,根据边界几何控制,运用网格映射和比例变换方法,编程自动化实现由基准进气道计算网格映射生成实际结构不同的系列化二元进气道计算网格。用建立的模型进行仿真。结果证明,减少了建模工作量和提高了工作效率。

摘要：曲面加筋结构拓扑优化密度场结果,存在不连续、过小结构特征等问题,难以直接应用于后续精细设计及加工制造,而基于人工经验进行的特征提取及模型重构,存在操作繁琐、重构周期长等问题。针对上述问题,提出了一种面向曲面加筋结构拓扑优化结果的参数化重构方法。首先,针对曲面加筋拓扑优化结果,建立一种三维曲面空间与二维平面空间的映射关系,并基于正向网格映射实现曲面优化结果向平面优化结果的转换;然后,针对平面优化结果,基于图像形态学方法实现轮廓特征参数化提取,并采用样条曲线插值方式实现几何模型重构,获得平面优化结果参数化模型;最后,基于逆向映射网格映射方法,获得曲面优化结果参数化模型,实现曲面加筋结构拓扑优化结果的参数化重构。基于所提出的方法,以承力筒、舱门及密封舱这3种典型曲面加筋结构为对象开展算例研究,并将重构结果与优化结果进行对比。结果表明,参数化重构模型的结构响应与拓扑优化结果误差在5%以内,表明提出的方法具有优异的重构精度。

摘要：基于耦合框架开发耦合程序,采用框架实现耦合数据传递和流程控制,可以提高耦合程序的开发效率,并降低开发难度。介绍了反应堆多物理耦合框架MORE的总体架构、核心模块和使用方式。通过验证和应用表明,MORE可快速建立耦合流程,实现不同专业程序之间耦合数据的高精度映射与传递,极大地提高耦合程序的开发效率,且保证了用于耦合的各专业程序的建模和网格划分的灵活性不受影响,实现了耦合框架的自主化。