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《浙江大学》 2002年
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面向可视化的温度场有限元分析建模原理、方法及实现技术研究

苏君  
【摘要】: 有限元分析方法是当前计算机辅助工程中应用最为广泛的技术。同时,温度的变化会引发许多问题,温度与人们的日常生产和生活息息相关,利用数值计算方法实现温度场的数值分析模拟对优化设计和安全生产具有重大的指导意义。本文将有限元分析方法应用于温度场问题的分析求解中,并结合现代有限元软件技术,初步开发建立了一个符合我国国情的、具有良好用户界面、强大的可视化功能和一定的通用性、可扩充性及可维护性的面向可视化的温度场有限元分析系统。同时结合工程实例分析对系统进行测试评定,结果良好。 第一章,介绍了有限元分析方法在温度场分析中的应用原理,简述了现代有限元软件的几个关键技术,指出了可视化技术应用于温度场有限元分析中的重要意义和不足,分析了国内外有限元分析方法和软件的发展应用现状和趋势,并在此基础上阐述了本文的研究意义和主要内容。 第二章,从面向可视化的角度出发,对温度场有限元分析系统进行整体功能分析、概要设计和详细设计,在此基础上确定了整个系统的框架结构,分析确定了适合我国国情的软件开发环境,并简要阐述了技术实现思路。 第三章,主要在对温度场有限元分析系统的物理建模过程进行理论分析和归纳的基础上,提取出系统通用的物理建模信息,确定其数据结构,并通过可视化交互界面实现建模过程和建模结果的可视化,设计并实现了对建模结果数据的无冗余存储和数据之间的关联机制。 第四章,阐述了为温度场有限元分析系统开发可视化用户界面的必要性和重要性,分析确定了系统可视化用户界面的设计原则,对系统的可视化用户界面进行了详细设计和实现,最后描述了温度场有限元分析系统可视化用户界面的具体构成。 第五章,阐述了可视化技术在有限元分析系统中所处的重要地位,给出了温度场有限元分析系统可视化的内容和主要功能,并对其分别进行了实现。 第六章,阐述了系统的整体功能和特点,并将其应用于实际工程分析中,证明了系统的有效性和可靠性。 最后,对本文的研究工作进行了总结与展望。
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