收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于参数曲面的边界面法研究

覃先云  
【摘要】: 本文介绍了边界元法的一种新的实现方法,称为边界面法。在传统的边界元法中,网格单元不仅用来进行边界积分和变量插值,而且用来近似几何体。当离散网格较稀疏时,会引起较大几何误差,因而影响计算精度。在边界面法中,边界积分和场变量插值都是在以边界表征的实体边界曲面的参数空间里进行。在边界积分过程中,积分点的几何数据,如物理坐标、雅可比、外法向量都是直接由曲面算得,而不是通过单元插值近似,从而避免了几何误差。 文中首先基于格林公式简洁地推导了满足拉普拉斯控制方程的位势问题的正则边界积分方程。然后讨论了在曲面参数空间利用曲面单元实现边界积分和变量插值方案。曲面单元定义在曲面的二维参数空间,这与边界元法中定义在三维物理空间的曲面单元不同。为了有效地分析薄型和细长结构,在参数空间里基于曲面单元细分方法开发了自适应近奇异和奇异积分技术。单元细分直接在曲面的参数空间里进行,简单而有效。根据推进波前法实现的一般流程,对该方法进行了改进并开发了自适应曲面网格生成技术。在网格生成过程中,利用自适应四叉树结构控制网格尺寸相应地生成曲面单元。 边界面法的实现是直接基于边界表征的CAD模型,因此该方法具有与CAD软件无缝连接的天然优势,能使几何设计与工程分析集成于统一的框架。我们利用C++语言开发了边界面法与UG的接口,具有复杂几何的数值实例说明了这两者的集成是可行的,这将为实现自动化分析迈出了重要的一步。 具有不同几何、边界条件类型的大量三维位势问题的数值实例表明,边界面法具有良好的收敛性和可以获得较精确的数值结果。通过与传统边界元法比较表明,该方法不仅比边界元法具有更高的精度,而且数值结果对网格密度的敏感性较小。另外,边界面法可以方便有效地分析具有细小特征和薄型结构的三维位势问题。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张和明,柯映林,程耀东;参数曲面与平面求交的一种新方法[J];工程图学学报;1995年02期
2 杨光,郭威,吴志强,胡平,李运兴;接触判断中的UV参数曲面生成技术[J];吉林工业大学自然科学学报;1998年03期
3 余正生,彭群生,马利庄;一种参数曲面与隐式曲面的求交算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;1999年02期
4 黄俊英;王相海;;CAGD中参数曲面的光滑拼接研究[J];计算机科学;2008年10期
5 谭莹,漆兰芬;一种曲面拟合方法在电磁散射计算中的应用[J];华中科技大学学报;2000年12期
6 陈为,王融清,鲍虎军,彭群生;加权Catmull-Clark曲面[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年04期
7 李际军;基于OpenGL的参数曲面上任意点的交互选取研究[J];模具工业;2001年05期
8 吴光琳,林建平,李从心,阮雪榆;参数曲面的快速实时插补[J];机械制造;2002年01期
9 ;嵌入参数空间的曲面控制自由变形方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;1998年03期
10 董方敏,袁国刚;直线与参数曲面求交的一种有效算法[J];三峡大学学报(自然科学版);2003年01期
11 顾耀林;李红;;参数曲面导矢界估计及其在曲面绘制中的应用[J];计算机工程与设计;2005年12期
12 周正华;;一种基于矢量伸缩函数的参数曲面插值变形方法[J];中国图象图形学报;2009年11期
13 王兴波;BBN曲面的形状分析与控制[J];软件学报;2002年04期
14 颜进,余厚安;一种复杂形体的双三次B-spline曲面拟合建模方法[J];武汉交通科技大学学报;1996年03期
15 方逵;参数曲面保形造型系统——Bézier曲面绘图及处理子系统设计[J];长沙大学学报;2005年02期
16 吴宝海,王尚锦;参数曲面网格生成的改进波前法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年08期
17 李西敏;童创明;付树洪;;参数曲面屋顶基函数在电磁散射中的应用[J];系统工程与电子技术;2010年02期
18 孙克豪,陈文亮,乔新;用任意空间曲线控制的复杂组合曲面数控加工算法研究[J];南京航空航天大学学报;1998年03期
19 孟书云;赵东标;;参数曲面上投影曲线的直接插补算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2006年02期
20 章仁江;王国瑾;;三角片逼近其插值参数曲面的紧上界[J];中国科学(E辑:信息科学);2006年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吕科;;一种自由曲面的隐藏线消除算法[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
2 谭莹;漆兰芬;罗冶;;一种曲面拟和方法在复杂目标RCS计算中的应用[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];1999年
3 胡占齐;郑魁敬;;有约束参数曲面适应性三角化方法[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
4 杨联强;曾晓明;;三向四次箱样条曲面的差分界[A];中国计算机图形学进展2008--第七届中国计算机图形学大会论文集[C];2008年
5 王超;殷红成;黄培康;;四边参数曲面层叠高阶基函数的构造及分析[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
6 袁斌;蒋磊;徐伟;林桦;;利用超二次曲面实现的三维物体形状参数自动提取[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
7 赵瑛峰;;参数曲面离散及剖分技术综述[A];九省二区第三届泛珠三角先进制造论坛论文集[C];2006年
8 李健;陈子辰;;基于密集测点的未知曲面数控加工干涉区域求取及仿真研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
9 庄钊文;袁乃昌;;雷达目标识别及雷达散射截面研究的现状与发展趋势[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];1999年
10 张号;贾庆轩;孙汉旭;高欣;阮瑞卿;;一种多通道曲面投影系统的几何校正方法[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 欧新良;自由参数曲面全局形状分析研究及算法设计[D];中南大学;2007年
2 张志强;数控系统参数曲线、曲面插补算法及加减速控制研究[D];天津大学;2008年
3 郝永江;复杂参数曲线曲面加工控制与状态监测技术研究[D];天津大学;2011年
4 李小武;非线性方程Newton型迭代解法与几何迭代算法[D];重庆大学;2011年
5 王青;流形上参数曲面的理论与方法[D];浙江大学;2003年
6 赵向军;网格曲面造型技术研究[D];浙江大学;2006年
7 徐岗;CAD系统中的极小曲面及其优化方法的研究[D];浙江大学;2008年
8 方雄兵;计算机图形学中非线性投影问题的研究[D];华中科技大学;2012年
9 刘丽;逆向工程中曲面重建的若干问题研究[D];山东大学;2007年
10 梁义;自适应表面网格生成研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 覃先云;基于参数曲面的边界面法研究[D];湖南大学;2010年
2 刘杰;基于曲面重构的三角网格参数化方法比较[D];大连理工大学;2009年
3 曾阳艳;参数曲面点元离散求交法[D];浙江大学;2005年
4 赵若晨;混合计算在CAGD中的应用[D];北京化工大学;2012年
5 黄学斌;测地切割磨光曲线及其性质研究[D];南京航空航天大学;2011年
6 王坤;基于逆向工程的鞋楦与帮样交互设计的研究[D];东北大学;2006年
7 张瑞祥;基于点模型的曲面重建技术的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
8 赵瑛峰;基于CAD的VR多层次细节模型生成技术研究[D];中国工程物理研究院;2006年
9 黄俊英;三角Bézier曲面降阶逼近研究[D];辽宁师范大学;2008年
10 王兆创;封闭曲面构造中的N边洞填充方法研究[D];山东大学;2013年
 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