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刚塑性有限元模拟系统研究及其前后置处理模块开发

黄绍泽  
【摘要】:本文分析了刚塑性有限元模拟系统及其前后置处理模块的结构和功能,设计了该系统的架构并研究了其中的前、后置处理算法及编程技术。采用面向对象的编程方法,开发了用于刚塑性有限元模拟的系统架构及前、后置处理程序。 本文针对以下几个方面对刚塑性有限元模拟系统进行了研究:(1)刚塑性有限元模拟系统的架构,通过对系统结构和系统功能的分析,设计出了易维护、易拓展的刚塑性有限元模拟系统架构;(2)具有二维三角形和四边形网格划分功能的前置处理模块,研究了Delaunay三角网格划分算法、前沿推进三角网格划分算法、间接四边形网格划分算法,及其网格质量控制优化方法,分析并实现了网格划分所需要的模型数据结构;(3)具有等值线、速度场、几何变形等计算结果分析功能的后处理模块,研究了其中等值线生成算法、数据插值算法、颜色映射算法等后处理算法;(4)使用C++编程语言和OpenGL图形显示库,完成了刚塑性有限元模拟系统架构,以及前置处理模块和后置处理模块的编程。 采用面向对象的程序设计方法给出的刚塑性有限元模拟系统架构,可以灵活地添加网格划分等各种前、后置处理算法;开发的前、后置处理模块具有较好的功能,能够满足金属切削有限元模拟的使用需求;为构建一个良好的刚塑性有限元模拟系统提供了较好的支撑作用。


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