国家自然科学基金(11172004) 作品数:5 被引量:8 H指数:2 相关作者: 孙树立 冯消冰 苑远 张明磊 周甜 更多>> 相关机构: 北京大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 北京市自然科学基金 更多>> 相关领域: 一般工业技术 自动化与计算机技术 经济管理 石油与天然气工程 更多>>
一种基于单元几何变形的网格修匀方法 被引量:1 2016年 基于单元几何变形操作提出一种高效的非结构网格质量修匀方法。其基本过程是先对每个单元独立地进行拉伸-收缩操作以优化单元的形状,然后在整个网格中通过对各单元的节点位置进行加权平均来获得改善后的网格。为进一步提高修匀方法对网格质量的优化效果,并使得该方法具备一定的网格调整能力,结合动网格技术提出了对单元进行大范围和较大幅度移动的策略;在修匀过程中还通过适当算法调整单元形心位置和单元尺寸,进一步增强了修匀方法对网格局部进行疏密调节的能力。本文方法可适用于平面和三维非结构网格的质量改善及网格调整。若干算例表明了方法的有效性。 孙树立 苑远 勾志宏 张明磊关键词:动网格 带柔性附件航天器的耦合动力学响应求解算法 本文针对带柔性附件航天器的刚柔耦合动力学模型实现了一种可靠且高效的数值求解方法。首先,利用模态叠加法对耦合动力学方程中的柔性附件变形进行解耦,然后再采用Newmark积分法进行时间域内的积分,并在每一个时间步内利用牛顿迭... 勾志宏; 刘正山; 孙树立;关键词:牛顿迭代法 文献传递 非结构网格中裂隙的构造方法研究 针对非结构网格提出了一套在已有网格中构造裂隙的方法。该方法首先在已有非结构网格的基础上采用增量方法构建近似裂隙,然后利用基于网格变形/动网格的修正方法来修正裂隙。裂隙的近似形式和修正形式均可用于后续数值计算。测试算例表明... 隋杰; 勾志宏; 苑远; 孙树立;关键词:非结构网格 网格变形 文献传递 基于重心坐标插值的网格变形GPU并行方案 基于重心坐标插值的网格变形方法具有较强的变形能力和较好的变形效果。该方法首先计算网格点在初始区域对应边界点的均值重心坐标,然后由边界点的位移直接插值求得内部网格点的位移,其计算规模可以预知,并且适于并行运算。本文利用CU... 张明磊 孙树立 邱鑫关键词:网格变形 GPU 文献传递 基于动网格技术的裂隙网络系统网格生成方法 离散裂隙网络系统常用来描述复杂地质模型,由于裂隙等约束条件的存在,其网格剖分十分困难。网格生成方法中的边界恢复流程实现复杂,针对裂隙网络系统难以实现或效果较差。本文针对含初始裂隙及考虑裂隙扩展的离散网络模型,提出一种基于... 隋杰 孙树立关键词:动网格技术 文献传递 2MW风机叶片梁帽与腹板的强度优化设计 被引量:3 2015年 近年来,遗传算法发展成为一种比较普及的优化算法,遗传算法的主要特点是:稳定性好、通用性强、全局收敛性较优。在本篇论文中,比较详细地描述了遗传算法的优化机理,而且在大型风机复合材料叶片的梁帽与腹板的强度优化设计中应用了遗传算法的优化机理。考虑到层压板的结构参数具有离散型特征,所以在复合材料层压板结构优化设计中应用遗传算法时,适宜地提出了整数编码策略,使用整数编码策略来进行复合材料层压结构的遗传算法优化设计。所谓整数编码,即复合材料层压结构的参数用整数来表征。使用整数编码策略的主要优点有:直观、方便、遗传算法的交叉、变异操作比较容易地进行。在此之外,还构造了适应度函数以用于遗传算法,最终达到了叶片梁帽和腹板结构强度优化的目标。本论文展示了基于遗传算法的大型风机复合材料叶片梁帽与腹板的强度优化设计的诸多优势。想要进行强度优化设计,首先要深入理解力学原理,同时也要掌握数值计算方法。在深入了解单层复合材料与叠层复合材料的弹性理论基础,以及在仔细研究改进的遗传算法优化理论基础之上,设定了一定的铺层规则,仅将工程中常用的四种角度作为限定的铺层角度,应用遗传算法对2MW风机复合材料叶片的梁帽和腹板进行了强度优化设计。本文的最后计算结果表明,由于遗传算法在处理离散型问题方面的特有优势,故在2MW风机叶片的梁帽和腹板的强度优化设计中,使用遗传算法进行强度优化设计是可行和可信的。 冯消冰 孙树立关键词:层压板 铺层设计 遗传算法 叶片 腹板 某大型风力机复合材料叶片的有限元分析 2015年 复合材料是一种比强度和比模量均较高的材料,通过铺层角的优化设计,在一定范围内还可以改变其性能,提高其承载能力。复合材料已在大型风机叶片结构设计中获得成功应用。叶片是风力机受力最为复杂的部件,也是最重要的部件之一。风力机想要获得较高的风能利用系数和较大的经济效益,其基础就是设计良好的叶片。近年从全球风力发电的现状和趋势来看,风电装机容量逐年上升,其根本原因就在于风力发电所具有的环保性和可再生性,因此风力发电还有巨大的发展空间。本文结合叶片的工作特性对某大型风机复合材料叶片进行了有限元分析,为保证风机叶片结构设计的可靠性及经济性提供了依据。 冯消冰 孙树立 周甜关键词:有限元分析 风力发电机 叶片 复合材料 基于重心坐标插值的三维网格变形方法 基于均值重心坐标插值的网格变形方法已在二维网格变形中获得成功应用,其变形能力优于背景网格法,计算规模可以预知,并且适于并行运算。本文发展并实现了基于均值重心坐标插值的三维网格变形方法,首先计算网格点在初始区域对应边界点的... 苑远 孙树立关键词:网格变形 动网格 文献传递 基于“型-操作”的平面四边形网格的拓扑优化 本文研究了基于'型-操作'方法的平面四边形网格的拓扑优化问题,对'型-操作'进行了细致的分类和优先级别的设定,丰富和发展了'型-操作'的概念,并在此基础上,设计了基于'型-操作'方法的拓扑优化流程。算例表明了本文优化流程... 施峰 张明磊 孙树立关键词:拓扑优化 节点度 文献传递 A new method of quality improvement for quadrilateral mesh based on small polygon reconnection 被引量:2 2012年 In this paper, a new method of topological cleanup for quadrilateral mesh is presented. The method first selects a patch of mesh around an irregular node. It then seeks the best connection of the selected patch according to its irregular valence using a new topological operation: small polygon reconnection (SPR). By replacing the original patch with an optimal one that has less irregular valence, mesh quality can be improved. Three applications based on the proposed approach are enumerated: (1) improving the quality of a quadrilateral mesh, (2) converting a triangular mesh to a quadrilateral one, and (3) adapting a triangle generator to a quadrilateral one. The presented method is highly effective in all three applications. Jian-Fei Liu Shu-Li Sun Yong-Qiang Chen