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《郑州大学》 2006年
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自适应有限元在注塑成型数值模拟中的应用

赵建  
【摘要】:对于许多塑料模具注塑成型充模流动模拟,在求解过程中,模具的某些区域将会产生很大的压力变化,引起单元畸变,从而导致求解结果的不精确,因此必须进行网格的自动重划分。所以自适应网格的生成对塑料模具注塑成型充模流动模拟起着非常重要的作用。 自适应有限元分析方法是在初始网格的基础上,根据计算结果和后误差分析,通过适当增加和减少网格中单元的数量,单元的尺寸相应地发生变化,从而产生一个较佳的网格,经再次计算判断是否还需增加或减少单元数量。这样反复循环直到收敛于较精确的解或满足计算精度。该方法的一个特点是,在压力梯度大的地方,由于离散误差较大,网格不断加密,从而提高计算精度而且可以从计算结果输出的网格图直观地看出压力梯度大的地区。 由于在工程中h收敛是一种最常见的也是应用最为广泛的方法,本文内容即基于h收敛下的后验误差估计。本文主要工作有: 1.基于后处理的后验误差估计。后验误差估计是有限元应用中一个十分重要的方面,它可以对有限元解的可靠性给出评价,并用于有限元解的自适应改进,好的误差估计能够以较少的计算代价获得预期的精度要求。 2.通过自适应定量分析,确定压力梯度对流通率S的影响。 3.通过对节点的重新排序,优化出最佳的半带宽值。 4.对总刚矩阵采用一维变带宽存储。 5.用能量范数评估压力场的误差分布。 本文对所讨论的后验误差估计技术分别用程序实现了它们在自适应有限元分析系统中的应用,编程工作是在Visual C++开发环境下完成的。
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