收藏本站
《大连理工大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

离散元工程计算软件前后处理系统

郑文刚  
【摘要】: 科学计算可视化(Visualization in Sclentific Computing)是20世纪80年代后期提出并发展起来的一个新的研究领域。近几年来,科学计算可视化又扩展到工程计算可视化及测量数据可视化。科学计算可视化具有多方面的意义,可以广泛应用在气象学,石油勘探,计算流体力学,分子生物学,医学教育与医疗,有限元分析等领域。 科学计算可视化技术在数值计算中的应用起着十分重要的作用,它不仅可以帮助工程技术人员通过直观的视觉工具快速而有效地从繁杂的计算数据中提出有意义的特征和结果,而且能通过视算一体化的途径改进和发展更有效的计算方法和策略。二维数据场可视化的技术发展比较成熟,目前已经在各种工程计算软件中得到广泛的应用。但是三维数据场的可视化方法由于三维物体的复杂性还很难满足工程应用的要求,目前仍处于探索阶段。科学计算可视化在离散元法中的应用尚不如人意。 70年代初Cundall等人首先提出离散元法的思想,80年代发展了包含前后处理的离散元程序,但图形简单;离散元法在我国的研究和应用起步较晚,但发展迅速。经过多年的发展,DEM法已经被许多工程实践证明是研究复杂材料力学性能的不可缺少的方法,显示出它在研究非连续体问题的优越性。鉴于目前还没有一种有效的数值计算方法来对冲击载荷下脆性材料从连续体转变为非连续体的整个动态破坏过程进行仿真模拟,我们的主要研究工作就是尝试改良DEM法来完成这项工作。包括图形的制作和显示的前后处理系统一直是离散元法工程计算软件的一个薄弱的环节,本文对离散元可视化进行了较为深入的研究,并根据课题要求在Windows环境下开发出一套包括前后处理的离散元法工程计算软件系统。 本论文的主要研究成果及创新点是: 1.针对离散元发展国内外现状,开发了离散元下工程计算软件前后处理系统。本系统不仅可以对离散元方法计算的数值结果进行可视化分析,而且可以对用其它计算方法计算的数值结果进行处理,扩大了该软件的通用性。该软件系统的设计没有采用以往的结构化程序设计方法,而是采用了面向对象的设计方法,具有封装性,继承性,派生性等特点,并可以在不影响已有功能的情况下,继续改善或添加功能,避免重复性工作。利用本离散元前后处理系统,我们计算了大量的例题,如高速碰撞过程,爆炸排淤过程,高速穿甲过程等等,考证了本程序的可靠性与实用性,为我们离散元计算分析提供了有力的工具。 一 2·根据离散元单元图可视化难点,结合目前各种国内外图形可视化加速方法特点, 我们采用新大加速方法进行单元加速,利用op即GL加速结合计算机图形学原理加快单元 图形显示,通过对剖切单元表面的Stencil操作,减少了大量求法线操作,加快单元剖 切操作,减少了编程复杂性,提高了显示速度和效率。 3.在后处理过程中,引进了DSI插值方法,改进了以往等值线插值,提高了算法速 度和效率,满足了实时性要求,在扫描线算法的基础上,引进了opm沁L插值方法,改进 了云图实现方法,提高了图形显示精度,在动画格式上,我们可以根掘自己需要实现不 同精度的不同压缩格式动画文件,提高了后处理显示应用场合,改变了以往动画格式单 一的形式。 为了叙述方便,各章节的内容安排如下: 第一章对工程计算领域中计算机图形可视化问题以及离散元发展进行了总结归纳, 使我们对目前可视化状况有一定了解,指出可视化技术在离散元法工程计算中的重要 性。对离散元可视化中的重点,难点进行了分析,并提出了相应的解诀方法。确定了本 文的研究思路。 第二章主要对离散元的基本原理和方法进行介绍,给下一步离散元司”视化研究打下 基础。 第三章主要对离散元单元图可视化方法,重点,难点进行了分析。 第四章主要对离散元等值线,云图的可视化方法进行了分析说明。 第五章主要是在前两章研究的基础上,开发了离散元计算软件前后处理系统,提高 了离散元的可视化和应用水平。 第六章主要介绍和分析了利用我们的离散元软件得到的算例。 第七章对全文工作进行了总结,并提出了需要进一步研究的内容和工作。 本论文研究开发的离散元法工程计算软件的前后处理系统通过众多算例的分析,验 证了其可用性和有效性,提高了离散元可视化功能和应用水平。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 贾超;王志鹏;朱维申;;节理网络模拟的程序实现及其在地下洞室中的动态响应分析[J];岩土力学;2011年09期
2 蒋明镜;李秀梅;胡海军;;含抗转能力散粒体的宏微观力学特性数值分析[J];计算力学学报;2011年04期
3 李刚强;赵艳艳;谢永和;;基于PCL语言的锚机有限元分析系统[J];船舶;2011年03期
4 杨涛;杨彦鑫;裴浩翔;;滑坡推力的数值计算方法研究[J];吉林建筑工程学院学报;2011年03期
5 官瑞芬;;探讨无人机低空遥感对于影像数据的获取与处理[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2011年09期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵法锁;胡志平;罗丽娟;;平面旋转坡体形成的离散元仿真模拟研究[A];第六届全国工程地质大会论文集[C];2000年
2 巨能攀;涂国祥;邓辉;;四川某公路崩塌堆积体稳定性评价[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年
3 屈平;申瑞臣;杨恒林;张学磊;付利;;三维离散元在煤层水平井井壁稳定的应用[A];煤层气勘探开发理论与技术——2010年全国煤层气学术研讨会论文集[C];2010年
4 刘君;耿庆东;;三维颗粒生成算法[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 潘俊峰;;3DEC及其在煤矿开采中的应用[A];采矿工程学新论——北京开采所研究生论文集[C];2005年
6 刘瑞朝;刘军;何翔;;分层岩土介质爆炸效应的三维仿真模拟[A];中国软岩工程与深部灾害控制研究进展——第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
7 艾有刚;张心平;;基于试验的土力学数值模拟方法[A];北京力学学会第12届学术年会论文摘要集[C];2006年
8 王成虎;何满潮;郭啟良;;水电站高边坡变形及强度稳定性的系统分析研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 景锋;冷先伦;朱泽奇;;层状岩坡变形破坏及治理分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
10 宜晨虹;幕青松;苗天德;;点缺陷对二维颗粒系统力链几何分布的影响研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王 冀;要满足欧Ⅳ标准后处理系统必不可少[N];中国汽车报;2003年
2 张梁;汽车排放后处理系统计算机模拟技术填补国内空白[N];大众科技报;2004年
3 本报记者 谭笑颖;康明斯排放处理系统即将在华设厂[N];机电商报;2007年
4 本报记者 王闻;加强与博世合作 威孚高科五大战略图发展[N];中国工业报;2008年
5 沈承鹏;再拖几年 自主开发就没有机会了[N];中国汽车报;2004年
6 记者 陆路;EPC考验中国企业前瞻意识[N];国际商报;2005年
7 姚锋;博世先进柴油技术闪耀上海客车展[N];中国交通报;2007年
8 记者 李银雁 冯飞勇;振兴装备制造业应组建“国家队”[N];中国经济时报;2008年
9 本报记者 王冀;欧Ⅲ阶段的管理重点是在用车[N];中国汽车报;2005年
10 本报实习记者 殷宇晗;行业大事再回首 专家直言喜与忧[N];中国工业报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑文刚;离散元工程计算软件前后处理系统[D];大连理工大学;2002年
2 张锐;基于离散元细观分析的土壤动态行为研究[D];吉林大学;2005年
3 王伟;针对典型摩擦副的非流态化颗粒流润滑特性研究[D];合肥工业大学;2009年
4 殷黎明;甘肃北山花岗岩节理水力、力学特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
5 马炜;散体介质冲击载荷作用下力学行为理论分析与算法实现[D];北京大学;2008年
6 肖克强;地震荷载作用下顺层岩体边坡变形特征及稳定性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
7 黄庆华;地震作用下钢筋混凝土框架结构空间倒塌反应分析[D];同济大学;2006年
8 唐军峰;大型水电站地下洞室群施工力学行为研究[D];中南大学;2010年
9 张向奎;汽车车身部件快速成形仿真技术平台与关键算法研究[D];吉林大学;2008年
10 张辉;轿车柴油机微粒捕集器工作过程数值模拟及再生控制策略研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵德文;离散单元法在宜万线马水河大桥岩石岸坡桥基稳定性分析的应用[D];西南交通大学;2004年
2 蒋俊;岩溶及采空区塌陷的地质灾害研究[D];中南大学;2008年
3 武广涛;基于组合颗粒模型的二维离散元法基本理论及算法研究[D];吉林大学;2009年
4 何军;大渡河干海子堰塞堆积体成因机制及稳定性研究[D];成都理工大学;2009年
5 浦承尧;云锡塘子凹31-1~#矿体采矿优化及地压管理研究[D];昆明理工大学;2003年
6 章健;黄土滑坡运动模式及滑距预测方法研究[D];长安大学;2008年
7 魏星;云南高海拔地区沥青混合料性能仿真研究[D];重庆交通大学;2009年
8 张博;天山公路地质灾害发育分布特征及防治对策研究[D];成都理工大学;2006年
9 王艳丽;基于离散单元法的裂隙岩体渗流场与应力场耦合特性研究[D];武汉理工大学;2007年
10 闫东霄;砂土稳态强度试验研究及颗粒流模拟[D];同济大学;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978